基于微分器的pid控制

前言:前面在学习adrc的时候介绍过微分器,微分器的作用一般有两个:

  1. 单输入双输出,输出的是输入信号的高频滤波后的信号以及输入信号的微分信号。
  2. 对输入信号进行高频滤波
  3. 输出输入信号的微分信号。

注意:微分器和一般的微分模块不一样,微分器会对输入信号进行高频滤波,而微分模块只是普通的数值微分。


一、微分器的选择

在本实验中,我选择的是全程快速微分器,讲解见图:

在这里插入图片描述

按照书上公式搭建simulink模型:

在这里插入图片描述

然后进行仿真:

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分析:从上面两张结果图可以看出我们设计的微分器不管在是对输入信号的滤波方面还是求导方面都有不错的效果


二、基于微分器的pd设计

下面我将把上面设计的微分器用于pd控制中,因为参考信号往往比较理想,所以我们不用对参考信号加入微分器,但反馈信号因为通过传感器获得,所以容易有高频噪声,所以我对反馈信号加入了微分器。

另外需要知道,虽然pid公式中是对e进行求导,但是e=xt-x,所以e求导等价于xt和x分别求导在做差,因此,这样就用上了反馈信号微分器输出的微分。

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