移动机器人原理与设计(原书第2版)
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2.3.2 相对次数

通过合理分析获得方程(2.7)的途径,得出第i个输出的第k阶导数可表示为如下形式:

将系数ki称为第i个输出的相对次数。只要满足k小于等于ki,则通过测量系统的状态x及其输入u,便可得到输出的连续阶导数。实际上,如果信号内存在高频噪声,便无法利用微分器可靠地获得信号的导数。因此,可得如下解析函数:

以此便可获得输出变量的所有导数(直到其相对次数),且不会用到数字微分器。

 考虑下述系统:

可得:

因此,对于输出y而言,其相对次数为k=1,那么不用数字微分器便可得到。而对于而言并非如此,因为已知一个高精度的u并不代表能够得到。在此,可得Δ(x,u)=(2x,2xu+2x3)。