개요

모터 실기를 사용하여 피드백 제어를 할 때 전류와 속도를 마이크로컴퓨터에 읽을 때 필터를 사용해야 한다.따라서 디지털 필터를 조사한 결과 다음과 같은 필터를 만났다.
FIR 필터, IIR 필터, 이중 필터,
제어 공정에서 사용하는 것은 가파른 필터 특성에서 IIR와 2차 필터까지의 도안이다.
이번에는 IIR 필터와 더블 2 필터에 대한 조사 결과를 총결하였다.
또 매트랩에서 시뮬레이션을 해 각각 비교했다.
결론
● 디지털 필터의 디자인 방법은 이산 시스템의 필터의 전달 함수에서 필터 계수를 계산한다.여파 계수는 마감 주파수에 의해 결정된다
・더블 이차『IIR1회『IIR2회의 순서는 가파르다

디테일

IIR 필터의 일반 공식을 보여 줍니다.나는 이 일반식이 이런 물건으로 무엇이 어떻게 변했는지 어느 정도 알았으면 좋겠다고 생각한다.공식적으로 과거의 입력 x곱하기 계수 a와 과거의 출력 y곱하기 계수 b의 총계를 필터로 출력한다.만약 그것을 z로 변환하여 전달 함수의 형식인 Y(z)/X(x)로 쓰면 하나의 시스템으로 볼 수 있다.a와 b를 통해 마감 주파수를 결정하고 M, N을 통해 필터 순서를 결정한다.필터의 단계가 클수록 필터 특성이 가파르다.예를 들어, LPF의 경우 감쇠율이 증가합니다.

필터 단계가 1,2일 때의 전달 함수는 다음과 같다

구체적으로 IIR을 1회 만들어 보세요.
디자인 방법으로는 여러 가지가 있는 것 같은데 여기서는 다음과 같은 순서에 따라 제작한다
1: 연속 시스템이 1시 늦은 시스템을 고려한다.
2: 기한 빈도를 결정합니다.
3: 이중 변환을 통한 Z 변환
※ Z 변환 시 2회 또는 교대차에 따라 공식 변경
다음 예에서 IIR1의 다음 설계 예는 주파수 wc=1rad/s입니다.
※αcontanjent(wc* 샘플링 주기/2)로 구합니다

기본적으로 IIR이든 두 번이든 Z변환된 필터의 전달 함수가 있고 분모분자의 계수의 계산 방법도 마감 주파수에서 유일하게 정해져 있기 때문에 이 전달 함수를 이용하면 필터를 만들 수 있다.
겸사겸사 말씀드리지만, 두 번은 이겁니다.

모방하다

디자인 방법을 알게 되었다.다음은 시뮬레이션을 해서 비교를 해볼게요.
신호의 원본 데이터와 원본 데이터에 IIR1회, IIR2회, 이중 필터가 적용된 파형을 나타낸다.

다음은 판선도로 비교한 김에 절단 주파수는 100Hz로 설계한 것이다
이 중 IIR2회의 특성이 가장 좋다.
※ 2단계에는 가파른 성질을 조정하는 매개 변수 Q값이 있지만, IIR에 비해 2회 가파르지는 않습니다.

보태다

참고로 여기 있습니다.

결론

・IIR의 1단계와 RC 필터가 아날로그인지 숫자인지의 차이
● 디지털 필터의 디자인 방법은 이산 시스템의 필터의 전달 함수에서 필터 계수를 계산한다.여파 계수는 마감 주파수에 의해 결정된다
・더블 이차『IIR1회『IIR2회의 순서는 가파르다

소프트웨어 사용

Matlab