![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=1739112547-orfkOnSa6tE9P3OgAvkomnFPYCFHYNpN-0-d1a88f0fef8b215d0fc3c4573a0c7858)
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=1739112547-ooDH0BgSrvGgna6lYgpqv4pkMdFGgXj7-0-206f7c5b3734f5a2c6d7c90f857a7a58)
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=1739112547-rNklde9k597e2kFvFOURfSp73BDDClwl-0-ffe291fc53a5d4e9732392cc42efbc29)
可得:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9D1A5D/21647389701428506/epubprivate/OEBPS/Images/50t3.jpg?sign=1739112547-2LEdHNHBxUaLkzswheUEeQO2cHWqmTKr-0-bd29bb82033fd5af063faa995a85bd15)
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)。