Diplomarbeit - Eingebettete Systeme - Technische Universität ...

4 Implementierung
Abbildung 4.15: Struktur der Differenzengleichung des zeitdiskreten PI-Reglers
Da in dieser Form eine Multiplikation und eine Addition in einem Takt erfolgen
muss, wurde die Übertragungsfunktion mit z −1 multipliziert. Dies ermöglicht die Einbringung
von Pipeline-Registern. Das Resultat ist in Abbildung 4.16 zu sehen. So
werden maximal zwei Additionen in einem Takt ausgeführt.
Abbildung 4.16: Blockschaltbild der Implementierung des diskreten PI-Reglers
Eine weitere Reduktion der Laufzeiten ist aufgrund der rekursiven Struktur problematisch,
da ein Einfügen von Pipeline-Registern innerhalb der Rückkopplung zu einer
Veränderung des Übertragungsverhaltens führt. In [MB04], [PM89a] und [PM89b]
werden verschiedene Verfahren angegeben, die dieses Problem umgehen. Allerdings ist
dies nicht ohne Mehraufwand möglich, so dass mindestens ein weiterer Multiplizierer
nötig wird. Daher wurde auf die Implementierung einer solchen Methode verzichtet.
4.8.4 Tiefpassfilter
Zur Filterung der hochfrequenten Phasenfehler ist man nicht auf ein Tiefpassfilter
mit linearem Phasengang angewiesen. Daher kann ein IIR-Filter verwendet werden.
Dies wurde durch die Verwendung mehrerer zeitdiskreter PT1-Glieder erreicht, da
diese einfach zu realisieren sind. Ein PT1-Glied stellt ein analoges Filter 1. Ordnung
dar. Die Laplace-Übertragungsfunktion lautet
76
F (s) =
1
1 + sT
(4.17)