exponenta event banner

Фильтр второго порядка переменной частоты

Дискретный или непрерывный частотный фильтр второго порядка

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Контроль / Общий Контроль

  • Variable-Frequency Second-Order Filter block

Описание

Блок фильтра второго порядка переменной частоты реализует четыре различных типа фильтров второго порядка, каждый с внешним частотным входом.. Фильтры полезны для ослабления шума в измерительных сигналах.

Блок предоставляет следующие типы фильтров:

  • Low pass - позволяет пропускать сигналы, f, только в диапазоне частот ниже частоты отсечки, fc.

  • High pass - позволяет пропускать сигналы, f, только в диапазоне частот выше частоты отсечки, fc.

  • Полосовой проход - позволяет проходить сигналам, f, только в диапазоне частот между двумя частотами отсечения, fc1 и fc2.

  • Band stop - предотвращает прохождение сигналов, f, только в диапазоне частот между двумя частотами отсечения, fc1 и fc2.

Тип фильтраДиапазон частот, f
Низкопроходная

f < fc
Высокопроходимая

f > fc
Полосовой проход

fc1 < f < fc2
Диапазон-стоп

fc1 < f < fc2

Уравнения

Уравнение состояния производной второго порядка для фильтра:

d2xdt2 = u 2

Где:

  • x - внутреннее состояние фильтра.

  • u - входной сигнал фильтра.

  • startn - собственная частота фильтра.

  • start- коэффициент демпфирования фильтра.

Для каждого типа фильтра таблица отображает блочный выходной сигнал y (x) как функцию внутреннего состояния фильтра в передаточную функцию s-области G (s).

Тип фильтраВыход, y (x)Передаточная функция, Г (ы)
Низкопроходнаяωn2xωn2s2+2ζωns +ωn2
Высокопроходимаяd2xdt2s2s2+2ζωns +ωn2
Полосовой проход2ζωndxdt2ζωnss2+2ζωns +ωn2
Диапазон-стопd2xdt2 + xs2 +ωn2s2+2ζωns +ωn2

Для инициализации:

(0) = dxdt 't = 0

u (0) = u1 (0) + u2 (0)

u1 (0) =A0ejφ0

u2 (0) =b0ejπ2

Где:

  • x (0) - начальное состояние фильтра.

  • u (0) является начальным входом в фильтр.

  • u1 (0) - компонент переменного тока установившегося начального входа.

  • A0 - начальная амплитуда.

  • γ 0 - начальная фаза.

  • u2 (0) - компонент постоянного тока установившегося начального входа.

  • b0 - начальное смещение.

В s-домене s = jü 0. Таким образом, для начальной частоты

(0) = Im (jü 0u1 (0)

x (0) = Im ((0)

Порты

Вход

развернуть все

Вход фильтра.

Типы данных: single | double

Естественная частота.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

Отфильтрованные выходные данные.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Главный

Тип фильтра второго порядка.

Собственная частота, в Гц, в начале моделирования.

Начальные условия

Коэффициент демпфирования фильтра.

Время между последовательными выполнением блоков. Во время выполнения блок выдает выходные данные и, при необходимости, обновляет свое внутреннее состояние. Дополнительные сведения см. в разделе Что такое время образца? и Укажите время образца.

Для унаследованной дискретной операции укажите -1. Для операции дискретного времени укажите положительное целое число. Для непрерывной работы укажите 0.

Если этот блок находится в маскированной подсистеме или другой вариационной подсистеме, которая позволяет переключаться между непрерывной и дискретной работой, активизируйте параметр времени выборки. Продвижение параметра времени выборки обеспечивает правильное переключение между непрерывной и дискретной реализациями блока. Дополнительные сведения см. в разделе Преобразование параметра в маску.

Амплитуда в начале моделирования.

Фаза, в рад, в начале моделирования.

Частота в Гц в начале моделирования.

Смещение в начале моделирования.

Ссылки

[1] Агарвал, А. и Ланг, Дж. Х. Основы аналоговых и цифровых электронных схем. Нью-Йорк: Elsevier, 2005.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.
Представлен в R2018b