MATLAB稳定伺服系统的滤波技术研究
本课题主要研究用于稳定伺服系统的滤波技术。首先，基于MATLAB搭建稳定伺服系统仿真平台，对有噪声输入的伺服系统进行输出及误差分析；然后设计经典数字滤波器中IIR（无限长单位冲激响应滤波器)和FIR（有限长单位冲激响应滤波器)以及现代卡尔曼滤波器，通过仿真分析了上述滤波器对系统性能的改善情况。26087
关键词：伺服系统 滤波 MATLAB
毕业论文设计说明书外文摘要
Title THE STUDY OF FILTERING TECHNOLOGY IN THE STABILITY SERVO SYSTEM
Abstract
Servo system is used to accurately follow the repetition or a feedback control system of the process.The recently research showed that the quality of the input and feedback signals is an important factor in stabilizing influence and restrict the performance of the servo system.Through the signal filtering processing, we can realize the remove interference, smooth the image, channel, signal separation and prediction, etc.So the study of filtering technology for stabilizing the servo system has important theoretical and practical value.
This topic mainly research on the stable filtering technology for servo system.First,.it is based on MATLAB platform to structure servo system and analyze the input and error when the noisy input.The classic filter which include IIR filter (Infinite Impulse Response） and FIR filter （Finite Impulse Response） and modern Kalman filter are designed.In the last,analyzing the effect of the filter on system performance.
Keywords：Servo system filtering MATLAB
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 当前现状 1
1.3 研究内容 2
2. 伺服系统分析 3
2.1 伺服系统的简介 3
2.2 伺服系统的分析 3
2.3 本章小结 8
3. 经典滤波器的设计及应用 9
3.1 FIR滤波器的设计及分析 10
3.2 IIR滤波器的设计及分析 15
3.3 本章小结 19
4 现代卡尔曼滤波器的设计及应用 20
4.1 卡尔曼滤波器的简介 20
4.2 卡尔曼滤波器的设计及分析 22
4.3 本章小结 27
总 结 28
致 谢 29
参考文献30
1 绪论
1.1 研究背景及意义
伺服系统通常是指一类特殊的位置随动系统，在工业控制、军民用等领域具有广泛的应用前景[1]。实际应用中，伺服系统的动作品质会直接影响到运动控制系统的控制精度，而工业现场普遍存在的噪声干扰会在很大程度上影响伺服系统的性能[2]。已有的研究表明，控制算法的设计与输入、反馈信号的质量是影响和制约稳定伺服系统性能指标的两大因素。某些领域对伺服系统的精确度要求很高，因而对指令，反馈及前馈的质量提出了较高要求，但噪声不可避免，并且会引发系统延时、不稳定等。同时，用户及系统对控制系统数据精确性要求也在逐渐地提高。