![移动机器人原理与设计(原书第2版)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/158/41517158/b_41517158.jpg)
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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:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/49t4.jpg?sign=1739674417-VFsbRE42qfTpBylmshP7O3tcf2xfMIW5-0-a1c4740c80df2e7f1901963728f790be)
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:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/50t1.jpg?sign=1739674417-S8oXPQ6RlWnJ4kcGd7uDSkMbeAqrXB7H-0-a5be97caee5d82f1d5b03a4312a6ff7a)
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。
例 考虑下述系统:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/50t2.jpg?sign=1739674417-IsuoRRUiAnznGsKYVzS3JUaOX4tdWBdu-0-2567be52102d517f2440bccd4e295632)
可得:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/50t3.jpg?sign=1739674417-bajrQhiy3ed8FIjerfDlMmZDuvXDNbM8-0-908bee8d8ef3c1ac376e6ea7e1c3ff10)
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)。