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如何利用硬件才能是振荡信号变平滑?

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862722971|  楼主 | 2015-11-18 01:46 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
如何利用硬件才能使附图的红色信号平均圆滑,效果就如利用MCU进行采样平滑过滤类似。相移要小,不能使用MCU

QQ截图20151118013029.bmp (1.22 MB )

QQ截图20151118013029.bmp

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沙发
PowerAnts| | 2015-11-18 06:07 | 只看该作者
频率二十几倍,还是容易的

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板凳
Lgz2006| | 2015-11-18 07:11 | 只看该作者
检讨你的振荡电路,抑制寄生高频振荡。

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地板
862722971|  楼主 | 2015-11-18 12:19 | 只看该作者
PowerAnts 发表于 2015-11-18 06:07
频率二十几倍,还是容易的

只是随便拿张图举例,但求具体可行的方法思路

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5
862722971|  楼主 | 2015-11-18 12:22 | 只看该作者
Lgz2006 发表于 2015-11-18 07:11
检讨你的振荡电路,抑制寄生高频振荡。

恐无法抑制,想从硬件信号处理下手

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6
PowerAnts| | 2015-11-18 12:40 | 只看该作者
最好是把真实波形和原理图贴出来, 才好对症下药吧

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7
862722971|  楼主 | 2015-11-18 13:16 | 只看该作者
我要对力矩马达式的伺服阀进行闭环控制,黄色为外部输入信号,绿色是电流信号(线圈电流),蓝色信号是位移信号,图1为开环时的曲线,图2、3分别为进行位移闭环时0.2Hz、5Hz的曲线,当频率升高时,PID极易陷入振荡,而调小PID的值,闭环作用就不理想。原理图就是PID电路,就不贴出来了。控制器要求:全模拟电路。

图1.bmp (1.29 MB )

开环

开环

图2.bmp (1.27 MB )

闭环0.2Hz

闭环0.2Hz

图3.bmp (1.32 MB )

闭环5Hz

闭环5Hz

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8
862722971|  楼主 | 2015-11-18 18:34 | 只看该作者

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9
shalixi| | 2015-11-18 19:26 | 只看该作者
红蓝信号都经过一次低通滤波。

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862722971|  楼主 | 2015-11-18 19:59 | 只看该作者
shalixi 发表于 2015-11-18 19:26
红蓝信号都经过一次低通滤波。

可惜这样子做只能实现低频的闭环控制

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11
玄德| | 2015-11-18 21:14 | 只看该作者
本帖最后由 玄德 于 2015-11-18 21:16 编辑

如果是LZ位那样的波形,基本消除自激就解决了。

后面的情况,普通有源低通滤波。
或者,调试出更优化的PID参数。

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12
862722971|  楼主 | 2015-11-18 21:37 | 只看该作者
玄德 发表于 2015-11-18 21:14
如果是LZ位那样的波形,基本消除自激就解决了。

后面的情况,普通有源低通滤波。

消除自激就得减弱PID的作用,闭环效果就弱了,例如虽使5HZ曲线至不自激,但曲线远没有0.2HZ时的好。

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13
ocon| | 2015-11-18 23:21 | 只看该作者
调PID的参数不行就重新设计PID电路,想不出别的办法。

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14
862722971|  楼主 | 2015-11-18 23:46 | 只看该作者
本帖最后由 862722971 于 2015-11-18 23:48 编辑
ocon 发表于 2015-11-18 23:21
调PID的参数不行就重新设计PID电路,想不出别的办法。

重新设计PID电路?电路都是参考的经典的PID,想不出什么新意。现在在考虑要不要在输出端加低通滤波器。您是建议我在PID电路上加什么吗?还望指点

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15
headradio| | 2015-11-19 01:53 | 只看该作者
这个问题不是电路滤波的事 是闭环算法的问题 一组PID参数是有最优响应范围的
自激一般是D环节太敏感 先从动态调整Kd试试   
数字控制的话还能用模糊PID一类的方法动态调整参数值  纯模拟的方法不好处理  
不知道能不能试试用模拟电路跟踪输入的频率输出一个电平 再做为信号去调整PID控制器的控制参数

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16
ocon| | 2015-11-19 07:48 | 只看该作者
862722971 发表于 2015-11-18 23:46
重新设计PID电路?电路都是参考的经典的PID,想不出什么新意。现在在考虑要不要在输出端加低通滤波器。您 ...

我认为你的方向错了,既然是P(比例)I(积分)D(微分)控制,却闭口不提调节不同参数时电路响应的变化,却去折腾往PID上加什么“滤波器”。另外,执行机构和传感器也是反馈环上的关键部分,如果你的PID参数适应不了它们,就得想办法改进它们,PID是经典的但不是万能的。建议你买一个此领域适用的成熟PID控制器去验证你的项目方案是否靠谱,然后体验一下改各项参数时系统响应的变化,有个直观认识之后再去调你自己的PID。

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17
xmar| | 2015-11-19 09:37 | 只看该作者
用带通滤波器很容易搞定。

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862722971|  楼主 | 2015-11-19 12:33 | 只看该作者
ocon 发表于 2015-11-19 07:48
我认为你的方向错了,既然是P(比例)I(积分)D(微分)控制,却闭口不提调节不同参数时电路响应的变化 ...

谢谢的建议,多希望我的导师也能看看,这是导师(搞机械的)交代的一个任务,阀是由另外一个学生设计的,虽然知道它的机械特性就很差(从开环曲线就可以看出来),但导师却不想再花钱去设计加工新阀(很贵),只能把希望寄托在控制器上,阀很特别,也是他课题的创新点(市场上没有类似的控制器)。故哪怕明知更大的原因出在机械特性上,但我也只能力求在控制器上尽我最大的努力,哪怕方向错了,只要性能有一点点改善也好。

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19
shalixi| | 2015-11-19 12:49 | 只看该作者
用高通滤波器把红色信号的高频成分取出,然后再把他与红色信号相减,这个不是很稳定,只能试试看了。

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20
zyj9490| | 2015-11-19 13:27 | 只看该作者
本帖最后由 zyj9490 于 2015-11-19 13:32 编辑

是不是微分作用太小点呢?应是算法的问题,随频率加强微分的作用。降低积分的作用。

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