标幺值就是数据处理中的标准化，线性代数里的单位化，物理里的无量纲转化为无量纲。

直白点，物理世界到数学世界就是量纲转换；数学世界之间的处理变化变换：维度变换，同维的比例变化（基准值不同）。

        在电机控制中，不管是使用什么样估算转子（角度/位置，速度，电流）的算法，如龙格伯观测器、磁链观测器等，在具体的代码实现上，都绕不开一个问题：“怎么把代码中的电机数学模型和真实物理世界中的电机模型参数联系起来? ” 解决这个问题的答案就是三个字：“标幺化”。

标幺值到底是怎么来的？

         在真实的物理世界中，所有的物理量都是有单位的，如电流的单位是安，电压的单位是伏特，在不同的应用场合，电流的大小是差别很大，可能在数量级上就相差别很大，如高铁列车中IGBT上流过的电流是几千安，但某些微伺服电机却只有几毫安。为了在同一套代码系统中能够表示同一物理量的不同大小，在电机的理论分析和计算中，经常采样标幺值或是相对值来表示各物理量的大小，也就是将电机的状态量电压、电流、功率、转速、时间或频率、电阻、电感等都用相对值来表示，具体计算就是将物理量的实际值除以一选定的同单位数值，这一被选定的同单位数值称为基准值，这个过程就叫做标幺化。

 经过标幺化后，所有的物理量的值都限定在[-1,1]之间，那么在DSP内部的表示方法就可以采用统一的数据格式。

为什么要引入标幺值？

如何建立电机控制控制算法中统一的标么值系统？

        问题又来了，电机控制系统中有那么多的物理量，难道我们都需要把它们标幺化吗？如何建立电机控制控制算法中统一的标么值系统？

国际单位制中有七个基本物理量：

1、长度: 米(m) 2、质量: 千克(kg) 3、时间：秒（s）4、电流：安培（A）5、热力学温度：开尔文(K) 6、发光强度：坎德拉(cd) 7、物质的量: 摩尔(mol)

电气自动化控制系统中只用到前面4个物理量，而电机控制中一般简化成如下3个：

1、频率f（Hz） 2、电流I（A）3、电压U（V）

        而这三个最基本的物理量就可以可推导出电机数学模型中所有其他的间接物理量，也就是说只要有了三大物理量的基准值，频率基准值 f_base ，电流基准值 I_base 、电压基准值 U_base，那么其它所有间接物理量的基准值都可以计算出来，有了所有物理量的基准值，那么标幺值也就有了。

 以Microchip AN1078中涉及的电机数学模型为例，来说明怎么对整个数学模型进行标幺化。

数字化的电机模型如下：

 在数字域中离散化后得到，并令其中常量系数的部分为G和F

 

 

 | Tips: 电压的基准值和电流的基准值一般使用硬件所能采集到最大范围，但也并不是绝对的。这里频率的基准值使用速度环控制周期的倒数，这和AN1078的控制架构有关，因为不在本文主题的讨论范围内，就不做过多的解析了。

第二步：变量部分其中涉及到的电流I, 电压v和反电动势e，就可以直接用标幺值代入了。

第三步：G、F系数的标幺化：

（1）G系数的标幺化：

实际代码中G系数的标幺化，除了用控制周期Ts （LOOPTIMEINSE）去除以电感 L(PHASEIND) 之外，还乘了一个 UMAX/IPEAK ，这后面部分是怎么来的呢？

 可以用公式推导如下:

 

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