许多控制设计算法不能直接处理时延。例如,如果存在时间延迟,诸如根轨迹、LQG和极点放置等技术就不能正常工作。一种常见的技术是用近似延迟的全通滤波器代替延迟。
为了近似连续时间LTI模型中的时间延迟,使用pade
计算a的命令Pade逼近。Padé近似仅在低频时有效,频域近似优于时域近似。因此,比较真实的和近似的响应来选择正确的近似顺序和检查近似的有效性是很重要的。
对于离散时间模型,使用absorbDelay
将一个延时转换为1/的因数z其中时延为采样时间的整数倍。
使用thiran
命令来近似一个作为Thiran全通滤波器的采样时间的分数倍的时间延迟。
一段时间的延迟τ
一个样本时间Ts
,语法thiran(τ,Ts)
创建一个离散时间传递函数,它是以下两项的乘积:
表示时间延迟的整数部分为纯直线延迟的一项,(1 /z)N,在那里N =装天花板(τ/ Ts)
.
近似于时间延迟的小数部分的一项(τ- nt
)作为Thiran全通滤波器。
将Padé近似离散并不能保证连续时间延迟与其离散近似之间的良好相位匹配。使用thiran
产生连续时间延迟的离散时间近似可以产生更好的相位匹配。例如,下图显示了采样时间为1 s离散的10.2秒时延的相位延迟,有三种近似方法:
一阶Padé近似,用tustin
的方法汇集
一个11阶Padé近似,用tustin
的方法汇集
一个11阶的Thiran过滤器
Thiran滤波器产生最接近10.2秒的延迟。
看到thiran
有关Thiran过滤器的更多信息的参考页。