卡洛斯伊
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Simulink 自动代码生成电机控制：优化Simulink生成的代码提升代码运行效率

目录

优化需求

优化方法

从模型配置优化

优化结果对比

从算法层优化

优化结果对比

总结

优化需求

本次优化的目的是提升FOC代码执行速度，以普通滑模观测器为例，优化前把速度环控制放到2ms的周期单独运行，把VOFA+上位机通信代码放到主循环而不是中断里，然后通过优化对比ADC中断里代码执行的速度。目标是尽量缩短ADC中断负载。

优化方法

从模型配置优化

Simulink 自动代码生成电机控制：优化Simulink生成的代码提升代码运行效率_第1张图片

 Simulink 自动代码生成电机控制：优化Simulink生成的代码提升代码运行效率_第2张图片

 带感叹号的就是会影响效率的，如下有6项可能会影响运行效率，按照提示进行优化即可Simulink 自动代码生成电机控制：优化Simulink生成的代码提升代码运行效率_第3张图片

  调整完后，显示都通过Simulink 自动代码生成电机控制：优化Simulink生成的代码提升代码运行效率_第4张图片

优化结果对比

以普通滑模代码生成为例，模型优化配置前FOC+SMO 速度闭环控制17.33us：

Simulink 自动代码生成电机控制：优化Simulink生成的代码提升代码运行效率_第5张图片

 优化后：15.2us

Simulink 自动代码生成电机控制：优化Simulink生成的代码提升代码运行效率_第6张图片

 

从算法层优化

1. 尽量不要用Simulink自带的模块，如PI等，尽可能自己搭

2. 除法尽量转换成乘法，如除以\pi可以改写成乘（1/\pi）

3. Clark变换采用等幅值变换可以减少一定计算量

4. SVPWM 采用谐波注入的方式，不需要判断扇区和矢量

....

一顿操作后

优化结果对比

时间又减少了一些

Simulink 自动代码生成电机控制：优化Simulink生成的代码提升代码运行效率_第7张图片

 

编译器配置优化选项

编译器选择Version 6

Simulink 自动代码生成电机控制：优化Simulink生成的代码提升代码运行效率_第8张图片

优化等级选择O2, 并勾选 Link-Time Optimizatior

Simulink 自动代码生成电机控制：优化Simulink生成的代码提升代码运行效率_第9张图片 

 

优化结果对比

最后，FOC+SMO 闭环控制8.9us

Simulink 自动代码生成电机控制：优化Simulink生成的代码提升代码运行效率_第10张图片

总结

优化前代码执行速度17us, 优化后8.9us, 效率提升了将近一倍，从优化过程可以看出，要提高代码运行效率需要从三个方面入手：

1.模型的搭建和配置

2.模型算法的优化

3. 编译器的优化也至关重要

编译器的优化有时候会影响到程序的正常执行，测试过程中都是保证电机能正常工作，具体以实际工程需要进行优化，这里仅供参考

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