复数移相,也称为复数相位旋转,就是在原有复数的基础上,不改变模数,只把相位角做一定的偏移。
三角函数移相
三角函数移相法,是利用模数和实部虚部之间的三角函数关系,从原复数求得新复数。在Simulink中建立的移相函数。
Tips: offset的范围在-π到π之间,输入接口要做溢出处理
复数乘法移相
当一个复数乘以另一个相位角为θ的复数时,那么前者的相位就会偏移θ。如果后者是单位复数(模数为1),那么前者的模数也变,只跟随θ旋转相位角。用这种算法建立的移相函数。
Tips:exp(i * offset) = cos(offset) + sin(offset)i。
分析和应用
复数移相在嵌入式软件开发中应用非常广泛,尤其是在电源设计和电机控制领域。上述两种移相算法都能实现相同的功能,但是具体运算过程略有差别,可以从两者的C代码中进行分辨。
三角函数移相主要用到的运算是arctan()、abs()、cos()、sin()等,复数乘法移相主要用到的运算是e^()、cos()、sin()等,其中的abs()实质是平方和开方,e^()也是n次方,所以底层运算基本上都是一样的。
在matlab函数中,复数乘法移相的运算步骤更加精简。在底层C代码中,三角函数移相的运算步骤更加精简。
综上,可以根据自己的开发理念选取合适的移相算法。如果注重运行高效,就选择三角函数移相。如果注重开发代码精炼的,就选择复数乘法移相。
总结
以上就是本人在研发中使用Simulink开发复数移相算法时,一些个人理解和分析的总结,主要介绍了两种移相算法的工作原理,展示了算法运行的效果,并分析了这两种算法的特点和适用场景。
后续还会分享另外几个最近解锁的Matlab/Simulink新技能,欢迎评论区留言、点赞、收藏和关注,这些鼓励和支持都将成文本人持续分享的动力。
另外,上述例程使用的Demo工程,可以到笔者的主页查找和下载。
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