Stap 7: Een nota over het Savitsky Golay filter
Vele Segway projecten lijken te gebruiken wat bekend staat als een filter Savitsky Golay te proberen en gemiddelde uit de Gyro lezingen en verkeerde lezingen verwijderen. Deze speciale filter is wat wordt genoemd een eindig-impuls filter (FIR) en helaas zijn fase-verschuiving is niet ook goed. Een negatieve fase-verschuiving heeft een destabiliserende invloed op een lus van de controle. Dus als jij gewone filteren van zeggen muziek of spraak, fase misschien niet zo belangrijk, maar wanneer u werkt in een besturingselement-lus u moet voorzichtig zijn en niet verkwistend op fase-lag. Terwijl ik ben het eens dat er is een filter behoefte, eens ik niet dat dit filter geschikt is. Ik probeerde het en het veroorzaakt minder stabiliteit dan zonder. U kon dit afweging door te gaan naar een nog lagere bandbreedte, ik veronderstel dat, maar ik besloot om gewoon gebruik maken van een eenvoudige low-pass filter in plaats daarvan. (1/(1+sTau) als je zulke dingen begrijpt. Zorg ervoor dat de licht-donkerscheiding was ver genoeg weg (14Hz) van de eenheid-gain crossover frequentie van de lus (die ik nemen om ongeveer 1 Hz). Een regel die vaak gebruikt in regeltechniek is het monster ten minste 10 keer hoger dan de hoogste frequentie van belang. De gebruikelijke Nyquist samplefrequentie in signaalverwerking wordt beschouwd slechts tweemaal zo hoog maar in controle dient te worden veel hoger omdat digitale bediening een inherente one-step-vertraging van input heeft naar output als gevolg van de computer! Negatieve gaan fase die op zijn beurt de lus destabiliseert zorgt ervoor dat elke vertraging in de loop van een besturingselement. De Savitsky Golay filter frequentie en fase respons (bovenste grafiek) was uitgezet op MATLAB en hoewel het heeft een mooie omvang reactie het fase draait moeilijk negatief met een steile helling. In tegenstelling heeft de eenvoudige eerste orde filter ik gebruik (Zie onderste grafiek) een kleine faseverschuiving alleen bij lage frequenties. Het belangrijkste doel van mijn filter moet verzachten van structurele resonanties bij hogere frequenties. Zonder dat schudt het hele mechanisme! Een ander probleem met sommige FIR filters is dat ze heel vaak niet-minimum fase kunnen - en dit dat. is. Dat betekent dat het veel grotere faseverschuiving dan een gelijkwaardige filter dat is minimale fase geeft.
