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使用Excel 对S型曲线加减速算法进行仿真

news 来源：原创 2025/7/4 18:00:04

项目场景：

项目场景：代码中写了S型加减速算法，相查看生成的加减速数组，直观的展示出来，USB通信一次64字节，对于我几个个32位的频率值不太方便，于是采用Excel进行仿真。

代码中如何生成S加减速曲线数组？

这是原理：传送门
不再过多赘述，本文要点在于仿真。

这是我用代码复现：
使用2种曲线对比效果

uint32_t CurveS_Para[100]={0};  //频率列表/*正常版
*pbuff 存放S曲线的脉冲对应 ARR寄存器的值fre_max  最大频率fre_min  起始频率count 需要加速次数
*/
void CurveS_init_1(uint32_t *pbuff,uint32_t fre_max, uint32_t fre_min,int16_t count)
{int16_t i;uint16_t flexible =4;//曲线区间4-6float del_fre = fre_max-fre_min;float deno;float melo;float fre;for(i = 0;i<count;i++){melo = flexible* (i-count/2.0f) / (count/2.0f);deno = 1.0f / (1 + expf(-melo));fre = del_fre * deno + fre_min;pbuff[i] = (uint32_t)ceil((float)TIM1_CLOCK_FREQ/fre);}	
}

/*
平移拉伸版
*/
void CurveS_init_2(uint32_t *pbuff,uint32_t fre_max, uint32_t fre_min,int16_t count)
{int16_t i;float del_fre = fre_max-fre_min;float deno;//分母部分float melo;//指数函数自变量float fre;for(i = 0;i<count;i++){melo = ((-i*14.0f) /count)+7.0f;deno = 1.0f / (1.0f + expf(melo));fre = del_fre * deno + fre_min;pbuff[i] = (uint32_t)ceil((float)TIM1_CLOCK_FREQ/fre);}	
}

Excel如何实现上述仿真：

代码中有循环，在Excel中某列输入顺序数，右下角下拉，生成需要的数组个数。
第二列编辑公式，保存后下拉。

正常版：=CEILING.MATH((495001)/(1+EXP(-4((A1-50)/50)))+500)

在这里插入图片描述

拉伸版：=CEILING.MATH((49500)/(1+EXP((-14*A1/100)+7))+500)

选中AB 或AC列生成散点图

修改名称
正常版：

拉伸版：

效果展示：

经过Excel仿真后，用这个数组在代码中对步进电机进行加减速控制。生成PWM波形如下：

百步加减速：

在这里插入图片描述

按比例20步加减速：

在这里插入图片描述

使用Excel 对S型曲线加减速算法进行仿真

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