前言:前面在學習adrc的時候介紹過微分器,微分器的作用一般有兩個:
- 單輸入雙輸出,輸出的是輸入信號的高頻濾波後的信號以及輸入信號的微分信號。
- 對輸入信號進行高頻濾波
- 輸出輸入信號的微分信號。
注意:微分器和一般的微分模塊不一樣,微分器會對輸入信號進行高頻濾波,而微分模塊只是普通的數值微分。
一、微分器的選擇
在本實驗中,我選擇的是全程快速微分器,講解見圖:
按照書上公式搭建simulink模型:
然後進行仿真:
分析:從上面兩張結果圖可以看出我們設計的微分器不管在是對輸入信號的濾波方面還是求導方面都有不錯的效果
二、基於微分器的pd設計
下面我將把上面設計的微分器用於pd控制中,因爲參考信號往往比較理想,所以我們不用對參考信號加入微分器,但反饋信號因爲通過傳感器獲得,所以容易有高頻噪聲,所以我對反饋信號加入了微分器。
另外需要知道,雖然pid公式中是對e進行求導,但是e=xt-x,所以e求導等價於xt和x分別求導在做差,因此,這樣就用上了反饋信號微分器輸出的微分。