利用Matlab/fadtool进行滤波器设计
1在命令行窗口输入fdatool,弹出Filter Designer设计窗口。
①Response Type中滤波器的种类:低通、高通、带通、带阻,陷波等滤波器,还有的滤波器类型可用Matlab的“what is this”或help进行了解;
②Design Method:IIR——无限冲击响应,其实就是滤波器的输出由前面几次的输入和输出共同作用,类型有巴特沃斯、切比雪夫等形式,不同的类型对应不同形式的滤波器传递函数。FIR——无限冲击响应,就是滤波器的输出只由前面几次的输入有关,与前面的输出无关,设计方法有窗口法等方法。
③Filter Order:滤波器阶数,可以自己设定(常用2阶)或者采用最小阶数。
④Frequency Specification:设定采样频率fs和截止频率fc。
设定好这些参数后,直接点击Design Filter,就可以生成滤波器,可以直接查看BODE图和滤波器z域表达式系数(工具栏中的Filter Coefficients)。工具栏中的按钮还可以查看阶跃相应和单位脉冲响应等。
Filter Coefficients中的参数含义:
①Numerator:z表达式中的分子系数,z的幂由高到低排列;
②Denominator:表达式中的分母系数,z的幂由高到低排列。
③Gain:增益,就是表达式前面的系数。
还有一种查看系数的方式:
菜单栏中的Edit——>Convert Structure,选择滤波器表达式的形式,有直接I型、直接II型等,参考《信号与系统》中的IIR和FIR相关内容。然后再点击Convert to Single Section,原来形式的滤波器参数就会变成没有Gain系数的传递函数。
3.点击左下方的Realize Model,可以将设计的滤波器直接以一个block导入Simulink中,在simulink中进行验证,参与整个控制系统的仿真。
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