没用过 AVR, 但对宇宙飞船的钻研精神很敬佩。我来倒推公式并做简单的分析, 算是对 avr 的一点贡献.
Y(K)=(1-Q)Y(K-1)+QX(K)
也可以写作: y(k+1) = p*y(k) + q*x(k+1), 与上式是一样的
(1) Z 传递函数
做 z 变换, 由于 y(0) = x(0) = 0, 所以:
zY = pY + qzX
得出 z 传递函数:
f(z) = Y/X = qz/(z - p)
(2) s 传递函数
因为使用了y(k+1), x(k+1), 所以得使用积分器: y(k+1) = y(k) + x(k+1) * T
所以有 s = (z-1)/TZ ---> TS = 1 - 1/z ---> z = 1/(1 - Ts)
可以由 z 传递函数得到 s 传递函数:
f(s) = q*(1/(1-Ts))/(1/(1 - Ts) - p)
= (q/pT) / (s + q/pT)
(3) 微分方程
由 f(s) 很容易得出微分方程
(4) 分析
由于 q=T/(T+τ), 可得:
q/pT = q/((1-q)T) = 1/(T/q - T) = 1/τ
所以:
f(s) = (1/τ) / (s + 1/τ)
(5) 幅频特性
可由 f(s) 获得, 由于 s = jw, 这里 w = 2*PI*f, 是角速度, j 是复数符号.
f(jw) = W0/(jw + W0)
幅频为 |f(jw)| = W0/sqrt(w^2 + W0^2)
可以看出, 幅度随 f 增长而衰减, 所以是低通。
同时, 若 f = 0, 即直流, 则幅度 |f(jw)| = 1
|