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  • 1 # 王玉龍玉龍

    在教科書中,經常會類似這樣一句:我們在建模時,忽略高頻特性,從而將一個高階系統近似為一個低階的微分方程。實際系統都是高階的,我們獲得的低階系統知識近似。這樣做在實際應用中有個好處:由於現實中很多物理量不能用解析表示式得到,因此微分運算一般透過差分近似代替,這種運算會放大噪聲影響,破壞穩定性。下圖是根據位置資訊透過差分計算得到角速度和角加速度,可以看出,經過兩次差分後,噪聲變得很大了(關注藍線,忽略掉紅線^-^)。

    高階系統往往意味著更多次的微分運算,試想噪聲會變得極大,甚至淹沒有用的訊號。 實際中,我們一般是用數字控制器(就是透過微控制器等寫程式控制),這裡涉及到一個取樣週期的問題(就是你的控制演算法多長時間跑一次)。數字控制器由於延時等原因,其穩定性比對應模擬的差,取樣週期越短,數字控制器的穩定性也越好,但這樣對微控制器等硬體要求越高。假如我們用PID控制作用到一個高階系統上,意味著我們要控制好系統的高頻特性,這也意味著數字控制器的週期要越小,試想下,要控制系統完成10Hz的運動,而控制演算法卻只有1Hz,顯然是無法完成的。這種控制實現難度越大。

  • 2 # 半本破書

    做一個相對穩定的控制系統,都離不開以下幾個環節,取樣、處理、執行、校正等等,如果一味的盲目追求所謂的高大上,而不顧整個執行系統是否能匹配,這樣的追求是勞而無功的,通俗的說那就人的模樣長的是否好看並非單一方面,應該是整體的“佈局”是否也“合理”的搭配了。取樣速度再高與其相關的處理軟的再優秀,如果執行機構速度不匹配或者是與其相關的處理系統不合理也白搭。別看就這幾個環節那可是一個系統工程,要綜合考慮一些相關因素然後再統籌規劃,再透過除錯發現一些不可預知情況再處理,就這樣經過翻翻覆覆過程才能將其逐步完善。

  • 3 # 超級駕照

    因為階級越高實現的功能越複雜,零件越多,這樣長期下來任何部件的微小變化一級一級之後都會被放大。從而導致很難保持穩定,需要經常維護

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