一阶惯性滤波特点_一阶惯性环节仿真

一阶惯性滤波特点_一阶惯性环节仿真一阶惯性环节采用后置反馈的方式可以实现较精确的系统跟踪性能。上述系统的传递函数为因此启动性能良好,另,一阶惯性环节无超调量,因此可通过修改反馈参数实现最优的跟踪性能。因此在针对温度等变化较小的物理量方面的控制上是较占优势的,但精确跟踪也就意味着出现高频干扰、低频干扰、白噪声时,传感器也会精确地将这些干扰输出。这对一些容易受到干扰的系统是极为不利的。如下图为加入高频正弦信号后上述系统的输出(幅值为1,频率为1000(rad/sec))可见,系统虽然有一定的滤波性能(正弦输出

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一阶惯性环节采用后置反馈的方式可以实现较精确的系统跟踪性能。

一阶惯性滤波特点_一阶惯性环节仿真

上述系统的传递函数为

一阶惯性滤波特点_一阶惯性环节仿真

因此启动性能良好,另,一阶惯性环节无超调量,因此可通过修改反馈参数实现最优的跟踪性能。因此在针对温度等变化较小的物理量方面的控制上是较占优势的,但精确跟踪也就意味着出现高频干扰、低频干扰、白噪声时,传感器也会精确地将这些干扰输出。这对一些容易受到干扰的系统是极为不利的。

如下图为加入高频正弦信号后上述系统的输出(幅值为1,频率为1000(rad/sec))

一阶惯性滤波特点_一阶惯性环节仿真

可见,系统虽然有一定的滤波性能(正弦输出幅值小于1),但对于高次谐波而言,滤波能力实为有限。 

如下图为加入低频正弦信号后上述系统的输出(幅值为1,频率为1(rad/sec))

一阶惯性滤波特点_一阶惯性环节仿真

针对上述情况,就需要设计一个带滤波的信号跟踪模型。

第一种设计路线:平均法,将上述图中输出信号进行积分,然后求本段平均值作为输出值,模型如下图:

一阶惯性滤波特点_一阶惯性环节仿真

 仿真结果如下图

一阶惯性滤波特点_一阶惯性环节仿真 频率为70Hz时

一阶惯性滤波特点_一阶惯性环节仿真频率为320Hz时

可见,平均法启动速度快,对高频谐波的滤除效果良好。

未完待续。。。。。。。

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