Simulink 自动代码生成电机控制：自动定点化Fixed-Point Tool 使用1. 定点化前模型准备及注意事项2.定点化步骤3.生成代码

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我是靠谱客的博主哭泣牛排，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Simulink 自动代码生成电机控制：自动定点化Fixed-Point Tool 使用1. 定点化前模型准备及注意事项2.定点化步骤3.生成代码，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

1. 定点化前模型准备及注意事项

2.定点化步骤

3.生成代码

1. 定点化前模型准备及注意事项

1）模型参数设置

创建两组完全一样的电机参数，一组是浮点数放到电机模型里面，一组是算法的参数，由其是在无感或者对电机参数有要求的算法定点化需要把其区分开，不然定点化后电机模型的参数会报错

2）设置系统输入范围

众所周知，定点数据需要根据数据的范围确定是乘2的N次方，如果输入数据的范围太小可能会导致数据溢出，如果输入数据范围太大，精度可能会不高，这就需要根据实际的系统进行匹配，如这里我们设置的目标转速和实际转速的范围是0-6000RPM，输入的相电流10A以内，因为我们的小电机是10A以内的。输出是PWM对应定时器的比较值0-4200。如下图配置好后可以通过Simulink查看数据范围的工具查看有没有配对。

3）创建变量Log分析定点化前后容差

记录所选信号，Log相应的信号就可以了，这个可以让我们在Data Inspector里面看到所选信号的变化，等效一个很方便的示波器。

以上，配置好后仿真一下，浮点模型仿真效果：

2.定点化步骤

创建定点化工程后有如下的几步

1. New新建一个定点化流程

2. Prepare检查是否满足准备工作

3. CollectRanges 收集数据范围

4. Propose Data Types 建议数据类型，就是定点化工具根据数据的范围自动适配数据类型

5. Apply Data Types 应用数据类型，检查完自动匹配的数据类型没有问题就点它

6. Simulate with Embedded Types 应用完数据后就变成定点化模型了，这一步就是仿真定点化后的模型，输出仿真结果

7. Compare Results 仿真完后没有问题就就比较定点化前和定点化后的结果，查看容差是否满足要求

1）打开定点化工具，New-->Iterative Fixed-Point Conversion

2）选择相要定点化的模块，就是我们设置输入输出范围的那个模块，并设置容差，这里根据自己需要设置，也可以不设置，大不了后面报错，不影响定点化的进行，只要保证模型最后运行结果满足自己需求即可，这里设置了一个速度容差100，Id和Iq的测量值为1,方便定点化后进行比较

配置好后点 Prepare, 定点化工具会自动检测是模型是否满足定点化，如下图：

第一个创建恢复点是红色感叹号，这个没关系定点化前备份好原浮点模型，因为定点化过程会把数据都改了，提前做好备份是每个工程师的习惯！这里不用管直接进行下一步

3）Collect Ranges 收集数据范围

这一步就是定点化工具通过仿真，收集每个数据的范围然后合理定点化数据，这就是为什么我们要创建电机的运行实例，不同的输入电压，不出的负载，越多的输入输出实例，定点化后问题越少！

直接点Collect Ranges,慢慢等待它仿真完。

仿真完后就出现每个输入输出的数据范围，可以检查下有没有不合理的。

4）Propose Data Types 建议数据类型

如下图，数据类型都自动定义了，双击一下Name就可以直接跳转到模型，也可以通过模型的输入输出，右键选择Fixed-Point Tool Result就可以跳转到模型定点化后的数据类型，方便我们评估自动定点化的值是否合理。这里一般会把PWM输出的范围改成Int16,也可以不用动，生成代码后再移位操作就可以了。

5）Apply Data Types 应用数据类型

应用数据类型后，输入输出的数据类型都变成定点了

6）Simulate with Embedded Types 仿真定点化后的模型

点了之后慢慢的等待仿真结束吧！

仿真结果如下，好像和浮点仿真的波形差不多，定点后会有各种问题，数据溢出是经常碰到的，反正各个环节慢慢查就好了，再用Compare Results来比较下定点前后的结果

7）Compare Results

红叉很多，但是不要慌很多变量是我们Log出来了，但是没有设置容差，默认容差是0，所以都超过范围了

看看我们的波形对比：

速度误差挺大，但是不要紧，可以接受，如果不能接受再去优化数据范围就可以了，这个应该是PI定点后误差造成的

Valpha, beta也有误差，还有相位的延迟，但是不要紧，能控住，我们用硬件跑跑再验证下

以上就是定点化的过程

总结：以上只是Simulink定点化的一个应用流程，实际应用中为找到数据失真或者溢出的问题，可以用浮点的模块和定点的模块放在同一个仿真里面，对比仿真输出的结果，用数据类型转换来互相传递参数，再验证各个模块的输入和输出是否在合理范围内，或者单独对某一个模块进行定点化，再通过浮点模块来验证，等。反正目的是要在硬件上运行在系统需求范围内！