实际计算的时候你们会使用浮点数吗？

会飞的猪_2020

精度问题产生的错误如何处理，是否还是不如定点数？

前几个月，我把一份在M0芯片上的电机驱动代码，抄到了H7上。

原先是定点数，我想着反正H7有浮点计算的单元，就干脆不用Q格式，直接浮点数做就好。
结果出错了。




伪代码如下：

[C] 纯文本查看 复制代码

 if (SWITCH_TS - Ta - Tb > 0) {
}else{
Ta = (Ta * SWITCH_TS) / (Ta + Tb);
Tb = (Tb * SWITCH_TS) / (Ta + Tb);
}

这个代码的逻辑如下：
这里的Ts就是开关周期，Ta是a相的打开的时间，Tb是b相打开的时间。
物理上限制了Ta+Tb必须小于等于Ts。如果下发的指令让Ta+Tb超过了Ts就要做一个过调制的操作。
上面的代码就是一个简单的过调制的逻辑。这里判断，如果Ta+Tb的时间超过了Ts，如果Ta+Tb大于Ts，就让Ta和Tb按各自的比例分配Ts。

用浮点数做出来会导致后面计算另外一个值T1的时候出现负值，T1的计算方法如下：

[C] 纯文本查看 复制代码

T1 = (SWITCH_TS - Ta -Tb)/4;

理论上如果过调制之后，T1肯定为0，但是浮点数计算出来是负值，导致后面的换算PWM的CRR值的时候出现了很大的值，而不是零。



这个令我很困惑，不知道浮点数的意义在哪里了。哪怕我的芯片有浮点数计算单元，我也要使用定点数吗？

会飞的猪_2020

这种精度丢失无法忍受。
目前由于我个人见识的问题，我觉得最好的解决办法就是使用定点数。

来发帖子就是想请教一下，是否有可以不使用定点数，也能解决这种精度丢失的办法？

ME_Engineer

我在实际项目中还未遇到过精度损失造成明显影响的，所以在浮点数精度这一块见识也有限。

我个人的看法是：

1. 浮点数的意义是在一定精度下大大扩展了数据表示范围；
2. 浮点数运算精度损失无法避免，但通过调整计算方式可以减少精度损失；
3. 对你的情况，或许将条件改为if (SWITCH_TS - Ta - Tb > 1.0e-6f)会有帮助（我没有测试）？

ME_Engineer

不好意思，刚才第三条词不达意，我想表达的是：浮点数和0做对比时，最好使用一个很小的浮点数作为0的替代。

ME_Engineer

我昨晚睡前突然想到，你的代码这样写应该就没有问题了：

Ta = (Ta * SWITCH_TS) / (Ta + Tb);
Tb = SWITCH_TS - Ta;

原则就是尽量减少浮点数乘除法运算数量。

庄永

不要直接和0进行比较

会飞的猪_2020

ME_Engineer 发表于 2024-11-20 08:58
我昨晚睡前突然想到，你的代码这样写应该就没有问题了：

Ta = (Ta * SWITCH_TS) / (Ta + Tb);

是的，这种方法写可以避免。

踩姑娘的小蘑菇

庄永 发表于 2024-11-20 09:19
不要直接和0进行比较

不能和0比较是绝对了，单纯的浮点数比较是没有问题的，只是浮点数不应该使用==比较是否相等

会飞的猪_2020

不能和0比较我是知道的。这个问题出现的原因，不能用把代码改成"(SWITCH_TS - Ta - Tb > 1.0e-6f)"来避免。
它核心问题还是
Ta = (Ta * SWITCH_TS) / (Ta + Tb);
Tb = (Tb * SWITCH_TS) / (Ta + Tb);
这样操作之后
Ta+Tb
不等于
SWITCH_TS