Étape 7: Une note sur le filtre de Savitsky Golay
De nombreux projets de Segway semblent utiliser ce qu’on appelle un filtre Savitsky Golay pour essayer de moyenne sur les lectures de Gyro et enlever des lectures erronées. Ce filtre spécial, c’est ce qu’on appelle un filtre impulsion finie (FIR) et malheureusement son déphasage n’est pas trop bon. Tout décalage de phase négative a un effet déstabilisateur sur une boucle de régulation. donc quand vous faites un filtrage ordinaire de dire la musique ou de la parole, phase n’est peut-être pas aussi important, mais lorsque vous travaillez à l’intérieur d’une boucle de régulation, que vous devez être prudent et ne pas être inutiles sur phase-lag. Alors que je suis d’accord qu’il faut un filtre, je n’accepte pas que ce filtre est adapté. J’ai essayé et il a causé une stabilité moins que sans elle. Vous pourriez ce compromis en allant à une largeur de bande encore plus bas, que je suppose, mais j’ai décidé d’utiliser seulement un simple filtre passe-bas à la place. (1/(1+sTau) si vous comprenez ces choses. Veillez à ce que la coupure était assez loin à l’extérieur (14Hz) de la fréquence de coupure à gain unitaire de la boucle (que je considère pour être autour de 1 Hz). Une règle souvent utilisée en contrôle-génie est d’échantillon au moins 10 fois supérieure à la fréquence la plus élevée d’intérêt. Le taux habituel d’échantillonnage de Nyquist en traitement du signal est considéré comme étant seulement deux fois aussi haut, mais qu'il doit être beaucoup plus élevé parce que la commande numérique a un retard inhérent en une seule étape entre entrée et sortie en raison de l’ordinateur de contrôle ! Tout retard dans une boucle de régulation provoque la phase négative va qui déstabilise à son tour la boucle. Le Savitsky Golay fréquence et phase de réponse du filtre (graphique du haut) a été tracée sur MATLAB et bien qu’il ait une réponse de belle ampleur que c’est phase tourne dur négatif avec une pente raide. En revanche, le simple filtre de premier ordre que j’utilise (graphique du bas) a un décalage de phase mineure uniquement aux fréquences basses. Le but principal de mon filtre est d’atténuer les résonances structurelles à des fréquences plus élevées. Sans elle, l’ensemble du mécanisme secoue ! Un autre problème avec certains filtres FIR est qu’ils peuvent être assez souvent la phase de non-minimum - et c’est juste que. Cela signifie que c’est beaucoup plus grand déphasage qu’un filtre équivalent c'est-à-dire minimale phase.