基于IQmath库的定点DSP算法设计

基于TI公司提供的IQmath库实现在定点DSP芯片TMS320F28xx上进行精确的浮点运算,方便开发人员采用C/C++编写浮点运算程序,可以节省设计和调试时间。IQmath库主要应用于高速度和高精度的实时计算,与直接采用ANSIC语言相比效率更高,这对设计实时性要求很高的控制系统尤其重要。

基于IQMath自适应速度前瞻算法的设计与优化

自适应速度前瞻控制算法作为数控系统实现高精、高速加工控制的核心算法,其运行效率以及运算结果的精度直接影响着整个工件的加工效率以及加工质量,文章基于ARM+DSP构建的双核架构嵌入式数控系统,研究和分析了自适应速度前瞻控制算法实现的基本原理、IQMath库的优化原理、以及线性汇编级的优化方法,在此基础上设计并实现了自适应速度前瞻控制算法,针对实验室嵌入式数控系统定点DSP的特点,对该算法先后进行了基于IQMath库的优化,以及线性汇编级的优化,并对优化前与优化后算法进行了性能评估以及误差分析,结论表明优化后的算法在性能上较好地满足了嵌入式数控系统对实时性的要求。

IQmath在基于PWM实现的D/A转换调试中的应用

针对TMS320F2812芯片没有D/A的问题,利用片上设备与外围电路设计用PWM端口实现D/A转换.利用TI公司的IQm ath库,得到了比一般定点处理器运算速度更快、精度更高的正弦值生成方法,并运用该方法对所设计的D/A转换进行了调试,调试结果证明该方法达到了设计要求.

32位定点运算数学库IQmath在航空发动机FADEC系统中的应用

为提高航空发动机FADEC系统定点CPU的计算效率和计算精度,针对实际工程应用中的数学运算的方法展开讨论,分析了定点数运算和浮点数运算在计算精度和运行效率方面存在的差异。参考TI公司的设计理念,自行设计了支持统一定点算法和可变定点算法的32位定点运算数学库IQmath。在国内发动机控制领域不再依赖国外的库函数,掌握了32位定点数学库的源代码,并在实际项目中应用了IQmath数学库。试验结果表明:IQmath数学库的应用提高了定点CPU数学运算的精度和效率,完满实现了预定的控制算法。

电能在线计量分析算法设计与实现

以TMS320F2812DSP为核心处理器,结合TI公司提供的IQmath函数库,提出了一种对电力参数进行在线高精度计量分析的实用算法。采用硬件锁相环技术实现对电网信号的同步采样控制,设计了FIR低通数字抗混叠滤波器滤除高次噪声及谐波等干扰信号,并采用简化的FFT算法分离电网中的电压、电流基波和各高次谐波分量以进行相关电能参数的高精度计量和分析。算法在实现过程中,利用Q格式定标法解决了在定点处理器上进行高速浮点运算问题,利用实数DFT的性质,大大减少了运算量,提高了计算速度。试验测试结果表明该算法能够对电能进行高精度在线计量分析。

基于Q格式定标运算的电能在线计量分析算法

以TMS320F2812 DSP为核心处理器,利用Q格式定标运算和IQmath函数库,提出了一种对电能进行在线高准确度计量分析的实用算法。首先采用硬件锁相环技术对电网信号同步采样控制,利用设计的FIR低通数字抗混叠滤波器滤除高次噪声及谐波等干扰信号,最后采用FFT算法分离电网中的电压、电流基波和各高次谐波分量以进行电能的高准确度计量分析。算法在实现过程中,利用Q格式定标法解决了在定点处理器上进行高速浮点运算问题,利用实数DFT的性质,减少了运算量,提高了FFT运算的计算速度。测试结果表明该算法能够对电能进行高准确度在线计量分析。

基于SoPC的复合信号幅频测试仪

设计了一种基于SoPC的复合信号幅频测试仪,给出了基于Hamming窗频谱函数比例查表法,有效解决了FFT变换中栅栏效应问题。依靠IQMath函数库在NiosⅡ软核上进行了高速FFT运算,实现了在1.5 s内对复合频率信号的主次分量频率、幅度信息的精确计算,同时通过SoPC系统的DDS组件配合滤波电路实现了复合频率信号的精确重建。

改进型神经元PID的大功率恒流源控制器设计

助航灯光使用的恒流源具有恒值、时变控制系统、功率大的特点,分析了助航灯光调光器作为被控对象的特点,探讨了设计控制器各种影响因素及特点要求。分析了传统PID以及分区设定PID控制参数在助航灯光调光器控制中的缺陷,给出了神经元PID控制器的原理及具体结构,并改进了神经元算法使其能够在线修正神经元PID中的比例系数,克服了传统PID的参数整定缺陷。该控制器控制性能优越,实时性强,符合国际、国内对该控制器的技术指标要求。

嵌入式弹载计算机性能优化与实现

介绍了嵌入式弹载计算机的体系结构,在此基础上对其进行软件和硬件两个方面的优化。软件优化包括使用寄存器文件结构、使用寄存器变量、内嵌汇编、采用面向对象思想,并首次在定点DSP上利用IQmath库实现精确的浮点运算。硬件优化包括利用硬件特性并首次采用多CPU体系解决机时紧张问题。这两方面的优化使得弹载计算机性能大大提高。

RBFNN and rapid realization by DSP

首先介绍了径向基函数神经网络(RBFNN)的结构和运算,分析了完成算法的复杂性,而后给出了如何运用泰勒公式及虚拟浮点库(IQmath Library)实现RBF神经网络在定点DSP上的快速实现的方法,并结合运算实例,验证了此算法的有效性。

基于STM32F103的永磁同步电机控制系统设计

电机控制中使用较为广泛的是DSP和FPGA,本系统使用STM32F103控制器构建永磁同步电机的矢量控制系统。采用磁编码器反馈角度以及精密电阻采样反馈电流。为提高代码控制效率,移植了IQMATH库。最后使用LabWindows/CVI软件设计上位机进行闭环测试,验证了矢量控制系统的有效性。

基于DDS技术的多路高精度信号源设计

本系统将DSP2812与CPLD相结合;采用DDS(即DDFS,直接数字频率合成)技术设计的多路高精度信号源;可以根据用户设定的电流、电压参数,实现12路模拟量的输出;其模拟量的基本波形为:正弦波、三角波、方波和用户自定义的波形;同时可根据需要实现20次以内任意次谐波的迭加。

基于DDS技术的多路高精度信号源设计

本系统以DSP2812和CPLD相结合,采用DDS(DDFS,直接频率数字频率合成)技术设计的多路高精度信号源,它可以根据用户设定的电流、电压参数,实现12路模拟量的输出。其模拟量的基本波形为:正弦波、三角波、方波和用户自定义的波形,同时可根据需要实现20次以内任意次谐波的迭加。