许多控制设计算法不能直接处理时间延迟。例如,如果存在时间延迟,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替换延迟。
要近似连续时间LTI模型中的时间延迟,请使用pade
命令,计算Pade逼近。Padé近似仅在低频下有效,并且提供了比时域近似更好的频域近似。因此,比较真实响应和近似响应以选择正确的近似顺序和检查近似有效性是很重要的。
对于离散时间模型,使用absorbDelay
将时间延迟转换为1/的因子z其中时间延迟是采样时间的整数倍。
使用thiran
命令来近似一个时间延迟,作为一个Thiran全通滤波器,它是采样时间的分数倍。
的时间延迟τ
的采样时间Ts
,语法thiran(τ,Ts)
创建一个离散时间传递函数,它是两个项的乘积:
将延时的整数部分表示为纯线路延时,(1 /z)N,在那里N = cell (tau/Ts)
.
近似于时间延迟的小数部分(tau - NTs
)作为Thiran全通滤波器。
离散Padé近似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,下图显示了用1 s的采样时间离散10.2秒时延的相位延迟,用三种方法近似:
一阶Padé近似,使用tustin
的方法汇集
一个11阶Padé近似,离散化使用tustin
的方法汇集
一个11阶Thiran滤波器
Thiran滤波器产生了最接近10.2秒延迟的近似值。
看到thiran
有关Thiran过滤器的更多信息,请参阅参考页。