基于定点DSP的变频器实时正弦值计算的方法

摘要

本发明涉及基于定点DSP的变频器实时正弦值计算的方法。变频器中要产生正弦脉宽调制波来控制电机，传统方法采用正弦表查表完成，需要用到比较大的芯片FLASH空间，如果正弦值要求精度比较高，或频率变化比较大的话，所需空间会以几何倍的方式增长。本方法结合查表法和CORDIC变形算法，实时计算sin正弦值，正弦脉宽调制波是以正弦波为原始信号，叠加4k-16k频率的三角波载波调制生成。得到正弦波的角度后，首先将其映射到第一象限，并采用CORDIC变形算法，将所有浮点计算转换为定点计算，乘除运算以左移右移代替，具有速度快、精度高、占用存储空间少的优点。

主权项

基于定点DSP的变频器实时正弦值计算的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)：计算反正切所对应的角度值的Q16格式：int(65536*arctan(.))，其中‘.’表示中的数,存储到数组T[17]中，即T[17]＝{2949120,1740967,919879,466945,234379,117304,58666,29335,14668,7334,3667,1833,917,458,229,115,57}；步骤(2)：输入角度θ，将其用Q16格式定点数表示为：θ＝_IQ16(θ)；步骤(3)：根据正弦函数性质sin(180°+θ)＝‑sin(θ)、sin(180°‑θ)＝sin(θ)，将0°～360°的正弦计算转化为0°～90°范围内的正弦计算，即进行如下操作：①若θ>90&&θ<＝270，θ＝180‑θ；②若θ>180&&θ<＝360，θ＝θ‑360；步骤(4)：赋初值，令x＝_IQ16(0.607253)，y＝0，dx＝0，dy＝0；步骤(5)：接下来是一个迭代过程：①dx＝x>>i；②dy＝y>>i；③若θ>＝0，x＝x–dy，y＝y+dx，θ＝θ–T[i]；④否则，x＝x+dy，y＝y–dx，θ＝θ+T[i]；⑤循环过程①～④，i从0开始增加到16为止，迭代结束，此时的y值即为输入角度的正弦值的Q16格式，其中i为0‑16的整数；所述的Q16格式是将一个小数放大2¹⁶后，用放大后的整数来表示小数。