• 设计开关电源中使用的二阶滤波 对于设计开关电源，减小开关噪声设计有很大的借鉴意义
• /*===================================================================================== File name: filter.C (IQ version) Originator: Digital Control Systems Grou...

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File name:        filter.C  (IQ version)

Originator:    Digital Control Systems Group
Texas Instruments

Description:  The Voltage Reconstruction based on switching functions and DC-Bus voltage

=====================================================================================
History:
-------------------------------------------------------------------------------------
04-15-2005    Version 3.20
-------------------------------------------------------------------------------------*/

#include "IQmathLib.h"         // Include header for IQmath library
// Don't forget to set a proper GLOBAL_Q in "IQmathLib.h" file
#include "DSP281x_Device.h"
#include "filter.h"

void two_order_filter_calc(TWO_ORDER_FILT_CALC *v)
{
v->yn = _IQmpy(v->par->x0,v->xn) + _IQmpy(v->par->x1,v->xn_1) + _IQmpy(v->par->x2,v->xn_2) + _IQmpy(v->par->y1,v->yn_1) + _IQmpy(v->par->y2,v->yn_2);
v->xn_2 = v->xn_1;
v->xn_1 = v->xn;
v->yn_2 = v->yn_1;
v->yn_1 = v->yn;
}

void low_bpf_calc(LOW_BPF *v)
{
v->yn = _IQmpy(v->xn,v->filter_t) + _IQmpy(v->yn_1,_IQ(1.0) - v->filter_t);
v->yn_1 = v->yn;
}

/*
* filter.h
*
*  Created on: 2014-1-21
*      Author: lizhiguo
*/

#ifndef __FILTER_H__
#define __FILTER_H__
typedef struct
{
_iq  x0;
_iq  x1;
_iq  x2;
_iq  y1;
_iq  y2;
}TOW_ORDER_FILTER_PAR;

typedef struct
{
_iq xn;
_iq yn;
_iq yn_1;
_iq filter_t;
void (*calc)();
}LOW_BPF;
#define LOW_BPF_DEFAULTS {0,0,0,_IQ(1.0),(void (*)(Uint32))low_bpf_calc}

typedef struct {  _iq  xn;
_iq  yn;
_iq  xn_1;
_iq  xn_2;
_iq  yn_1;
_iq  yn_2;
TOW_ORDER_FILTER_PAR *par;
void  (*calc)();    // Pointer to calculation function
}TWO_ORDER_FILT_CALC;

#define TOW_ORDER_FILTER_CALC_DEFAULTS {0,0,0,0,0,0,0,(void (*)(Uint32))two_order_filter_calc}
typedef TWO_ORDER_FILT_CALC *TWO_ORDER_FILT_CALC_handle;
void two_order_filter_calc(TWO_ORDER_FILT_CALC_handle);
void low_bpf_calc(LOW_BPF *v);

#define FILTER(s,f,o) f.xn = s;f.calc(&f);o = f.yn
#define FILTER_PAR(p) (TOW_ORDER_FILTER_PAR *)(&p)

#endif //

转载于:https://www.cnblogs.com/firstparke/p/8495055.html
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• 一阶滤波电路 二阶滤波电路 一阶滤波电路 二阶滤波电路 一阶滤波电路 二阶滤波电路
• 一种常用二阶滤波电路，大家可以直接用


一种常用二阶滤波电路，大家可以直接用


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• 二阶滤波电路有两种结构: Sallen-key和多路反馈(KFB) A = 1+R4/R3 MFB型滤波器的基本电路如下图所示。该电路有两条负反馈支路，并且运算放大器是作为一个无限增益器件来反馈支路，并且运算放大器是作为一个无限...
原文：http://m.elecfans.com/article/689036.html

二阶滤波电路有两种结构: Sallen-key和多路反馈(KFB)

A = 1+R4/R3

MFB型滤波器的基本电路如下图所示。该电路有两条负反馈支路，并且运算放大器是作为一个无限增益器件来反馈支路，并且运算放大器是作为一个无限增益器来使用的，所以称为无限增益多端反馈电路

A = -R2/R1

高通滤波： 把低通滤波的电阻用电容代替，再把滤波器的电容用电阻代替，就可以产生高通滤波

A = 1+R4/R3

A = -C2/C1

基本上有4种类型的有源滤波器。他们巴特沃斯，贝塞尔，切比雪夫和椭圆滤波器。

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• 基于二阶滤波方法的遥控信号平滑处理 使用遥控器控制机器人运动时，若将遥控信号直接转换为速度信息，常常会引起机器人的急加/减速。这主要是由于遥控信号存在阶跃特性（如速度从0.1m/s突然增大到0.2m/s），大的阶跃...
基于二阶滤波方法的遥控信号平滑处理
使用遥控器控制机器人运动时，若将遥控信号直接转换为速度信息，常常会引起机器人的急加/减速。这主要是由于遥控信号存在阶跃特性（如速度从0.1m/s突然增大到0.2m/s），大的阶跃信号直接作用于电机时，瞬时加/减速度较大，使得整车运动不够平顺。因此本文对遥控信号进行滤波后作用于电机，达到速度平滑的作用。
阻尼器
所谓滤波，即对信号进行平滑。对于遥控信号，可理解为在信号输入时增加阻尼器，阻尼器使得响应滞后，达到滤波效果。对于阻尼器的设计，输入是阶跃信号，研究阻尼器系统对阶跃信号的响应即可。
理想响应过程
理想响应过程如下图所示：

系统的响应过程加加速度和加减速度阶段互相对称，且加速度连续变化，速度较为平滑，可使用sigmoid函数进行变换：
$f(x)=\frac{1}{1+e^{x-b}}$
其中$b$为坐标偏移。
然而由于sigmoid函数无法进行拉氏变换，因此无法使用其特性进行滤波。
一阶系统
一阶系统传递函数：
$G(s)=\frac{a}{s+a}$
系统阶跃响应如下图所示：

从响应曲线来看，在加速度过程中，加速度在0时刻存在瞬间突变，其他过程为加减速过程，可能导致最终速度的不连贯性。
二阶系统
二阶系统传递函数为:
$G(s)=\frac{w^2_n}{s^2+2\xi w_ns+w^2_n}$
设定阻尼比$\xi=1$，系统处于临界阻尼状态。系统阶跃响应如下图所示：

从图中可以看出，相较于一阶系统，加速度曲线无突变，呈现连续变化的趋势；与sigmod函数相比，加加速度和加减速度过程不对称，达不到理想状态。
实现
本文使用C++进行实现，在ROS上观察效果。
实现时，阻尼器使用IIR滤波器结构，源码参照IIR滤波器的C++实现
遥控端使用turtlebot3_teleop节点，接收节点为filter_node。
首先在code目录下，使用catkin_make进行编译。然后启动turtlebot3_teleop节点：
roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

接着启动接收节点
roslaunch filter_node filter_node.launch

通过PlotJuggler进行数据查看，加速和加减速过程响应曲线如下图所示：

源码见github源码.


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万次阅读 2013-11-25 11:43:10
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