Ein PT1 Glied kann als Filter mit einer definierten Grenzfrequenz eingesetzt werden. Das Filter weist bei der Grenzfrequenz „f“ eine Dämpfung von 3dB auf.
Übertragungsfunktion in s-Ebene (zeitkontinuierlich):
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„Td“ ist die Zeitkonstante des Übertragungsglieds. Für diese kann eine Frequenz eingesetzt werden, bei der die Grenzfrequenz liegen soll:
Polstelle der Übertragungsfunktion (gefunden durch =0 setzten des Zählers):
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Übertragungsfunktion in z-Ebene (zeitdiskreten):
„T“ steht ab hier für die SampleTime, also die Zeit zwischen zwei Abtastwerten.
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Verstärkung für Gleichanteil soll 1 sein ⇒ G(z=1)=1 bzw. G(s=0)=1
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Umschreiben in Gleichung, die aus Verzögerungen besteht:
Es gilt der Zusammenhang
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Zur besseren Lesbarkeit wird definiert
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Nach der vorherigen Gleichung ist
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Damit kann aufgestellt werden
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Gleichung, die in einem Programm implementiert werden kann:
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Beispielcode, mit Grenzfrequenz bei 3 Hz (ungetestet)
double f = 3;
double T = 1/10e+3; //10 kHz Abtastfrequenz
double faktor = exp(-2*3.14*f*T);
double y = 0;
void PT1_newvalue(double u){
y = faktor * y + (1-faktor) * u;
}