中国飞机强度研究所，陕西省西安市，710065
摘要：在控制器的前向路径中使用滤波器，滤除共振频率上的系统响应。通过前置滤波器滤除某些波段的信号可以让控制器在保持系统稳定性的基础上更自由地使用调节器增益来改善命令和反馈的跟随性。
关键字：滤波器；增益；频率；极点；零点
AMethodofUsingForwardLoopFilter
LIUZHENYU
(AircraftStrengthResearchInstitute,Xi’an710065,ShaanxiProvince，China)
Abstract:Afiltermaybeusedintheforwardpathofthecontrollertoreducethesystemresponseattheresonancefrequency.Usingaforwardloopfiltermakesitpossibletoincreasethecontrollergaintoimprovecommandandfeedbacktrackingwhilemaintainingsystemstability.
KeyWords:FilterGainFrequencyPoleZero
1引言：
在自控系统经典的PID调节过程，比例增益P越大，系统的反馈越能尽快的响应。而实际应该中调大P值往往会产生较大超调、引起振荡，使系统的稳定性变差。而使用前置过滤器，就可以通过过滤信号频率过滤，消除杂声，使系统在不破坏稳定性的前提下尽可能的增大P值，使系统响应速度加快，跟随性改善。
2实现方法
2.1准备
在设置前置过滤前，操作员需要清楚的知道哪些通道信号需要进行过滤。每一个通道信号前置过滤设置默认都是不激活的。如果不确定的话，可以先激活所有可能需要的通道信号，并保持其它设置参数为空。
操作员还需要清楚的了解系统正常工作的频率带宽，或者了解导致系统不稳定的频率范围，才能为下一步过滤做好准备。
2.2前置过滤设置
如图1，共有5种过滤方式可以选择。选择需在系统加载运行前预先完成。
图2Low-Pass模式
c)“Band-Stop”：在一定的带宽范围内的陷波频率处进行过滤。此模式需要设置“Bandwidth”和“NotchFrequency”两个参数。其应用参见图3：
图3Band-Stop模式
d)“Controller”：可以设置两个极点（滞后）和两个零点（超前）“超前滞后”补偿，分别为“Pole1”、“Pole2”、“Zero1”、“Zero1”。超过“Pole1”、“Pole2”的频率信号将被过滤。超过“Zero1”、“Zero1”的相位滞后，会通过限制滤波器过滤，使其减小。
e)“Optimized”：可以为一个或者一组通道设置一组预定义的前置过滤参数。这个设置对利用提高增益来改善加载系统的性能很有帮助。
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设置完成后，过滤器即可随控制系统的运作而自动开始工作，参数也可在工作中随需调整。
3结论
使用前置过滤器可以在PID调节的过程中，尽可能的提高P值，加快系统响应速度，同时又通过波段频率过滤和相位补偿技术使系统系统能够化解高P值引起的超调和不稳定，使系统的加载速度和反馈跟随性得到显著提高，是一种优秀的可以大力推广的技术。
参考文献：
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