果。例如原始信号，为随机信号，幅值为，通过传递函数为的滤波器可得到如图的仿真结果。其中仿真过程中可导入所设计的滤波器文件。图仿真结果比较图中和的波形可知，输入的原始信号经过滤波器滤波后，中波形的毛刺部分即干扰噪声被滤除，输出的信号更接近正弦波，如中所示波形。由此说明，传递函数为的滤波器的设计是恰当的。数字滤波器与数字滤波器的比较从性能上来说，滤波器传递函数包括零点和极点两组可调因素，对极点的惟限制是在单位圆内。因此可用较低的阶数获得高的选择性，所用的存储单元少，计算量小，效率高。但是这个高效率是以相位的非线性为代价的。选择性越好，则相位非线性越严重。滤波器传递函数的极点固定在原点，是不能动的，它只能靠改变零点位置来改变它的性能。所以要达到高的选择性，必须用较高的阶数对于同样的滤波器设计指标，滤波器所要求的阶数可能比滤波器高倍，结果，成本较高，信号延时也较大如果按线性相位要求来说，则滤波器就必须加全通网络进行相位校正，同样要大大增加滤波器的阶数和复杂性。而滤波器却可以得到严格的线性相位。从结构上看，滤波器必须采用递归结构来配置极点，并保证极点位置在单位圆内。由于有限字长效应，运算过程中将对系数进行舍入处理，引起极点的偏移。这种情况有时会造成稳定性问题，甚至产生寄生振荡。相反，滤波器只要采用非递归结构，不论在理论上还是在实际的有限精度运算中都不存在稳定性问题，因此造成的频率特性误差也较小。此外滤波器可以采用快速傅里叶变换算法，在相同阶数的条件下，运算速度可以快得多。另外，也应看到，使原来烦琐的程序设计简化成函数的调用，特别是滤波器的表达方式和滤波器形式之间的相互转换显得十分简便，为滤波器的设计和实现开辟了片广阔的天地。数字滤波器采用传统的设计方法要进行大量复杂的运算，而利用强大的计算功能进行计算机辅助设计，就可以快速要效的设计数字滤波器，大大的简化计算量，直观简便。的条件，采用滤波器较好。当然，在实际应用中可能还要考虑更多方面的因素。结论利用的信号处理工具箱强大的信号处理功能，采用编程的方法设计数字滤波器，使设计达到了最优化并且它可以快速的实现数字滤波器的仿真，使设计达到了最简化。本文设计的数字滤波器采用和两种方法来实现，其中采用巴特沃什，采用布莱克曼窗函数法，按设计指标要求进行设计。利用采用编程的方法实现。通过对数字滤波器和数字滤波器的比较可知数字滤波器幅频特性较好，而相频特性曲线呈非线性，会使信号产生失真，阶数比数字滤波器低，系统不稳定数字滤波器相位线性，信号在传输过程中不会产生失真，系统稳定，阶数高，而幅频特性难以满足要求。参考文献蒋志凯数字滤波与卡尔曼滤波，北京中国科学技术出版社，赵健，李勇数字信号处理，北京清华大学出版社，陈怀琛数字信号处理教程释义与实现，北京电子工业出版社，邓华通信仿真及应用实例解析，北京人民邮电出版社，胡光书数字信号处理理论算法与实现，北京清华大学出版社，楼天顺基于的系统分析与设计信号处理，西安西安电子科技大学出版社，徐明远仿真信号处理工具箱包含了各种经典的和现代的数字信号处理技术，是个非常优秀的算法研究和辅助设计的工具。在设计数字滤波器时，通常采用信号处理工具箱提供的设计模拟和数字滤波器的函数采用编程的方法和仿真实现，亦可以利用信号处理工具箱提供的滤波器设计和分析工具实现。的种重要的工作方式就是文件的编程工作方式。文件有两种形式，种是脚本文件，另种是函数文件。文件的扩展名为。文件可以通过任何纯文本编辑器进行编辑，也自带有文本编辑器，使用命令即可开启。数字滤波的基本概念滤波器出版社，率响应进行校核，得到幅频相频响应特性，运算量也是很大的。通常，待设计的数字滤波器，阶数和类型并不定是完全给定的，很多时候都是要根据设计要求和滤波效果不断进行调整，以达到设计的最优化。在这种情况下，滤波器的设计就要进行大量复杂的运算，单纯的靠公式计算和编制简单的程序很难在短时间使问题得到解决。数字滤波器的设计是信号处理工具箱里专用的滤波器设计分析工具，以上的版本还专门增加了滤波器设计工具箱。可以设计几乎所有的常规滤波器，包括和的各种设计方法。它操作简单，方便灵活。下面就利用本文要求设计个阶的带通滤波器，它的通带范围是到，采样频率为，。本例中，首先在中选择带通滤波器在选项中选择，接着在相邻的右则选项中选择切比雪夫型指定项中的由于采用的是切比雪夫设计，不必在中选择然后在中选择为，给出采样频率，通带和最后在中选择为，。设置完成后点击即可得到所设计的滤波器。通过菜单选项可以在特性区看到所设计的幅频响应相频响应冲激响应和零极点配置等特性，如图所示。设计完成后将结果保存为文件。图滤波器的幅频相频和冲激响应特性区数字滤波器的程序设计上例滤波器的冲激响应可用程序设计如下阶数为幅值衰减为由图可知，这种滤波器在的通带范围内是等波纹的,而在阻带中是单调的，这是滤波器的幅频特性。由图滤波器虽然设计简单，但主要是用于设计具有分段常数特性的滤波器，如低通高通带通及带阻等，往往脱离不了模拟滤波器的格局。而滤波器则要灵活得多，尤其是他易于适应些特殊应用，如构成数字微分器或希尔波特变换器等，因而有更大的适应性和广阔的应用领域。从上面的简单比较可以看到与滤波器各有所长，所以在实际应用时应该从多方面考虑来加以选择。从使用要求上来看，在对相位要求不敏感的场合，如语言通信等，选用较为合适，这样可以充分发挥其经济高效的特点对于图像信号处理，数据传输等以波形携带信息的系统，则对线性相位要求较高。如果有在通信与电子工程中的应用，西安西安电子科技大学出版社，陈后金数字信号处理，北京高等教育出版社，美可知，在的范围内相移较小，其曲线近似条直线，失真较小当频率超过这范围时，相移较大，而且其曲线是非直线的，所以失真也较大。图得到了滤波器的时域冲激响应，在有冲激响应，超过这范围的冲激响应近似为零，进而实现了带通滤波器的设计。数字滤波器的仿真通过调用中的功能模块，可以构成数字滤波器的仿真框图。在仿真过程中，双击各功能模块，随时改变参数，获得不同状态下的仿真结的种知识在实践中不断增长，在实践中锻炼自己，培养自己各方面的能力，不断提高自己的能力。第六章附录变频器内部原理框图第七章参考文献刘星平型工业综合自动化控制装置实训指导书石玉栗书贤电力电子技术题例与电路设计指导机械工业出版社，王兆安黄俊电力电子技术第版机械工业出版社，浣喜明姚为正电力电子技术高等教育出版社，莫正康电力电子技术应用第版机械工业出版社，郑琼林耿学文电力电子电路精选机械工业出版社，刘定建朱丹霞实用晶闸管电路大全机械工业出版社，刘祖润胡俊达毕业设计指导机械工业出版社，刘星平运动控制系统实验指导书校内，馈设计构成闭环系统就要把速度信息反馈给输入。速度的测量可以通过光电编码器和来实现。速度采集具有高速脉冲采集功能，采集频率可以达到，共有个高速计数器工作模式有种。在固定时间间隔内采集脉冲差值，通过计算既可以获得电动机的当前转速。例如设采样周期为即是每隔采集脉冲次，光电开关每转发出个脉冲，那么就可以得到速度为其中为采样周期内接受到的脉冲数。转速的单位为。闭环控制就是将速度信号反馈给，再通过与给定量比较，输出给控制部分，从而调节速度使其能达到设定要求。其结构框图电机速度给定速度反馈信号变频调速系统硬件连接图闭环的程序设计以及源程序主程序子程序中断程序第四章实验调试和数据分析参数整定参数整定方法就是确定调节器的比例系数积分时间和和微分时间，改善系统的静态和动态特性，使系统的过渡过程达到最为满意的质量指标要求。般可以通过理论计算来确定，但误差太大。目前，应用最多的还是工程整定法如经验法衰减曲线法临界比例带法和反应曲线法。经验法又叫现场凑试法，它不需要进行事先的计算和实验，而是根据运行经验，利用组经验参数，根据反应曲线的效果不断地改变参数，对于温度控制系统，工程上已经有大量的经验，其规律如下表所示被控变量规律的选择比例度积分时间分钟微分时间分钟温度滞后较大实验凑试法的整定步骤为先比例，再积分，最后微分。整定比例控制将比例控制作用由小变到大，观察各次响应，直至得到反应快超调小的响应曲线。整定积分环节先将步骤中选择的比例系数减小为原来的，再将积分时间置个较大值，观测响应曲线。然后减小积分时间，加大积分作用，并相应调整比例系数，反复试凑至得到较满意的响应，确定比例和积分的参数。整定微分环节环节先置微分时间，逐渐加大，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑至获得满意的控制效果和控制参数。运行结果此次是速度的控制，速度具有比较严重的滞后性，所以般为了增强系统动态响应，比例积分微分全投入使用，经过多次参数设定比较后，当设定比例系数为，积分时间为，微分时间为时，系统能得到比较满意的控制效果，最大超调只有两度多，稳定后能保持在成变频调速传动系统的主要目的，是为了满足提高劳动生产率改善产品质量提高设备自动化程度提高生活质量及改善生活环境等要求二是为了节约能源降低生产成本。用户根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。组态软件是指些数据采集与过程控制的专用软果。例如原始信号，为随机信号，幅值为，通过传递函数为的滤波器可得到如图的仿真结果。其中仿真过程中可导入所设计的滤波器文件。图仿真结果比较图中和的波形可知，输入的原始信号经过滤波器滤波后，中波形的毛刺部分即干扰噪声被滤除，输出的信号更接近正弦波，如中所示波形。由此说明，传递函数为的滤波器的设计是恰当的。数字滤波器与数字滤波器的比较从性能上来说，滤波器传递函数包括零点和极点两组可调因素，对极点的惟限制是在单位圆内。因此可用较低的阶数获得高的选择性，所用的存储单元少，计算量小，效率高。但是这个高效率是以相位的非线性为代价的。选择性越好，则相位非线性越严重。滤波器传递函数的极点固定在原点，是不能动的，它只能靠改变零点位置来改变它的性能。所以要达到高的选择性，必须用较高的阶数对于同样的滤波器设计指标，滤波器所要求的阶数可能比滤波器高倍，结果，成本较高，信号延时也较大如果按线性相位要求来说，则滤波器就必须加全通网络进行相位校正，同样要大大增加滤波器的阶数和复杂性。而滤波器却可以得到严格的线性相位。从结构上看，滤波器必须采用递归结构来配置极点，并保证极点位置在单位圆内。由于有限字长效应，运算过程中将对系数进行舍入处理，引起极点的偏移。这种情况有时会造成稳定性问题，甚至产生寄生振荡。相反，滤波器只要采用非递归结构，不论在理论上还是在实际的有限精度运算中都不存在稳定性问题，因此造成的频率特性误差也较小。此外滤波器可以采用快速傅里叶变换算法，在相同阶数的条件下，运算速度可以快得多。另外，也应看到，使原来烦琐的程序设计简化成函数的调用，特别是滤波器的表达方式和滤波器形式之间的相互转换显得十分简便，为滤波器的设计和实现开辟了片广阔的天地。数字滤波器采用传统的设计方法要进行大量复杂的运算，而利用强大的计算功能进行计算机辅助设计，就可以快速要效的设计数字滤波器，大大的简化计算量，直观简便。的条件，采用滤波器较好。当然，在实际应用中可能还要考虑更多方面的因素。结论利用的信号处理工具箱强大的信号处理功能，采用编程的方法设计数字滤波器，使设计达到了最优化并且它可以快速的实现数字滤波器的仿真，使设计达到了最简化。本文设计的数字滤波器采用和两种方法来实现，其中采用巴特沃什，采用布莱克曼窗函数法，按设计指标要求进行设计。利用采用编程的方法实现。通过对数字滤波器和数字滤波器的比较可知数字滤波器幅频特性较好，而相频特性曲线呈非线性，会使信号产生失真，阶数比数字滤波器低，系统不稳定数字滤波器相位线性，信号在传输过程中不会产生失真，系统稳定，阶数高，而幅频特性难以满足要求。参考文献蒋志凯数字滤波与卡尔曼滤波，北京中国科学技术出版社，赵健，李勇数字信号处理，北京清华大学出版社，陈怀琛数字信号处理教程释义与实现，北京电子工业出版社，邓华通信仿真及应用实例解析，北京人民邮电出版社，胡光书数字信号处理理论算法与实现，北京清华大学出版社，楼天顺基于的系统分析与设计信号处理，西安西安电子科技大学出版社，徐明远仿真