您的位置 首页 模拟

都是滤波器,有神马不同?

在通信、控制等系统中,滤波器被广泛使用。它们可以被用来消除噪声、干扰、减小频率分量的混叠,也能衰减某些特定频率点上的谐振。在控制系统中,很多方法、概念就是由通信系统中借鉴过来的,例如工控领域广泛使用的

  在通讯、操控等体系中,滤波器被广泛运用。它们能够被用来消除噪声、搅扰、减小频率重量的混叠,也能衰减某些特定频率点上的谐振。在操控体系中,许多办法、概念便是由通讯体系中学习过来的,例如工控范畴广泛运用的PWM技能就源自通讯范畴;至于滤波器这样的技能就更不用说了。不过学习归学习,关于它们直接的差异,仍是要知道清楚的。比方拿一个低通滤波器来,是不是只需设置了截止频率,其他就不管了呢?这样的运用办法,既不能充分发挥它们的特性,也有可能对体系形成晦气的影响。

  现在关于滤波器的评论,包含教科书、文献、论坛等等,大多数都是针对通讯体系中的运用的,所以人们关怀的目标往往是滤波器形成的信号失真度、衰减特性、功率损坏、时延特性等。

  而在操控体系中,上面的特性很难找到对应的实际意义,并且其信号的特征与通讯体系中的许多运用都有一个明显的差异,便是其频率往往比较低,往往只要是几百乃至几十Hz,高的状况也不过几千Hz;例如即使是在功能很高的电机调速体系中,其闭环的电流内环的带宽往往也只能到达1kHz左右,所以在这些运用中,除了A/D输入端的抗混叠滤波器以外,其它滤波器的截止频率基本是不超越1kHz的(超越了就没有实际意义了,由于体系中更高频率的信号很少,体系自身的低带宽使得它看起来像一个低通滤波器)。

  在操控体系中,运用最多的就属低通滤波器了。低通滤波器的滤波作用无庸置疑,可是它对操控体系的负面影响也是清楚明了的。低通滤波器会引起波特图中,增益频率穿越处的相位滞后,然后减小安稳裕度,给操控体系带来不安稳性。例如,一个双极点的低通滤波器,假定其带宽为800Hz,则输出信号的幅值在前面几百Hz都是简直无衰减的,直到800Hz时才衰减到70.7%;可是其相位能够从80Hz的时分就开端快速下降了。假如一个操控体系中有多个这样的滤波器,则几个这样的滤波器一叠加,再加上其它的延时环节,整个体系的相位裕度就十分小了,乃至很简单到达180度的相位延时;假如整好反应增益又为1,则整个操控体系就完全不安稳了(相当于正反应)。所以在操控体系中运用滤波器时,都是当心、慎重,尽可能地减小相位推迟对整个闭环体系的影响。

  其次,在通讯和数字信号处理教材中,一些窗函数,例如巴特沃斯、贝塞尔、切比雪夫、椭圆等经常被重复解说,而在操控体系中,一般状况下只要巴特沃斯型的会被用到,由于只要它不发生凸峰,然后不会导致操控体系额定的超调。再比方咱们经常会评论到有限冲击呼应FIR滤波器,它能够完结高阶滤波,对系数量化的改变不灵敏,并且不会发生极限环,所以在通讯体系中被广泛运用;例如在电话中,FIR的峻峭的衰减特性就很合适。而在操控体系中,除了很少的场合运用FIR进行滑动平均值滤波以外,FIR并不常用。一方面是操控体系中很少运用3阶以上的操控器(仍是安稳性问题),另一方面FIR需求的核算才能也需求占用很多的处理器时刻,而操控体系中杂乱的操控算法自身还需求处理器以较短的时刻完结处理,例如在几十微秒到两三百微秒的守时中止中,有必要完结有关的核算。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/zhishi/moni/118415.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部