12月8日の実験項目(案)

12月8日の実験項目(案)
2008年12月07日改正
武蔵工業大学計測制御研究室市川武
• 実験項目
– 位相シフタ前回の再現
– Spill Refの適正値の調査
– 位相シフタ
– RQ信号のみをQDSに入力
– 多チャンネル位相シフタ
– 新?EQアルゴリズム ※追加
– BPF (時間的余裕があったら実施)
多チャンネル位相シフタの途中経過
前回の位相シフタを高速化→演算回数数サイクル減らした
改良版をもとに2chの位相シフタを作ってみた。が・・・
スパイクノイズ発生！振幅減衰(1V→0.1V)！
位相シフトせず！
演算結果に誤差が発生している？
原因がまだ特定できず・・・
実験に間に合わせるのは厳しそう。
現在考えている実験項目
• 実験項目
– (1)位相シフタ前回の再現
– (2)Spill Refの適正値の調査
– (3)位相シフタ
– (4)RQ信号のみをQDSに入力 ※追加
– (5)新?EQアルゴリズム ※追加
– (6)BPF (時間的余裕があったら実施)
– (7)多チャンネル位相シフタ (完成したら)
（4）RQ信号のみQDSに入力
Spill Ref
QDS
Intensity
dif
Spill
KEK-EQ
Algorithm
G(t)
Spill Ref修正ゲイン
RQ
Algorithm
Amp
• 清道さんリクエスト
• EQアルゴリズムによるマクロ形成を行わず
RQ信号がリップルに対して効果を発揮するか、評価を行う。
• RQアルゴリズムは位相シフトを使用する予定
（5）新?EQアルゴリズム
Spill Ref
QDS
Intensity
G(t)
Spill
Spill Ref修正ゲイン
New?
KEK-EQ
Algorithm
Amp
• アナログ制御時代の周波数特性を再現(後のスライドで解説)
• 田中先輩（H13）とは異なる演算式となった
• アナログ回路はビーム特性を考慮して作られているはず。
ぜひ試してみたい
従来のEQ制御アルゴリズムの成り立ち
アナログ制御回路の伝達関数
1  sT2 1  sT3
Y ( s) 
X ( s)
1  sT1 sT4
s-z変換
アナログ制御回路の伝達関数を
s-z変換でディジタル制御の伝達関数
に直した。（田中先輩論文より）
しかし・・・
X (z )
Y (z )
A3
R (n )
ディジタル制御の伝達関数
Y ( z )  A1
A1
Z 1
1
1
X
(
z
)

A
X ( z )  A3 X ( z )
2
1  z 1
1  z 1
W (n)
A2

Z 1
ディジタル制御演算ブロック図
振幅特性の比較(1)
アナログ制御回路とディジタル制御演算の振幅特性を比較してみた
アナログ制御回路（93年代？）
ディジタル制御演算
田中アルゴリズム(H13～現在まで使用)
異なる特性である。
（ローパスという点では共通しているが・・・）
打開策
s-z変換の方法を見直してみた
よく使われるs-z変換
• 標準z変換（standard z-transform）[田中アルゴリズム]
s領域からラプラス変換→z変換という順序。
アナログ回路のインパルス応答を標本化したものに相当する
アナログ回路の特性しだいで変換後に減衰特性が悪化する場合有。
• 双1次変換（bilinear z-transform）
左記の変換を行うだけ。
図を比べると分かるが、
減衰に時間が
かかっている
T 1  z 1
s 
2 1  z 1
基準のアナログ回路の通過域や阻止域のリップルの大きさが
同じ値に保たれる。（つまり、大まかな形は変わらない）
双1次変換で新しい演算式を求める！
新しい？EQ制御アルゴリズム
アナログ制御回路の伝達関数
1  sT2 1  sT3
Y ( s) 
X ( s)
1  sT1 sT4
双1次変換により新しいディジタル
制御の伝達関数を作った。
結果、一般的なIIRフィルタの
構成になった。
双1次変換
T 1  z 1
s 
2 1  z 1
X (n )
Y (n )
b0
Z 1
新しくできたディジタル制御の伝達関数
b0  b1 z 1  b2 z 2
H ( z) 
1  a1 z 1  a2 z 2
a1
b1
Z
a2
1
b2
新しくできたディジタル制御演算ブロック図
振幅特性の比較(1)
アナログ制御回路（93年代？）
ディジタル制御
今回見直したアルゴリズム
アナログ制御回路と同じ特性を再現できた。
まとめ
• 多チャンネル位相シフタの完成は厳しい。
• 実験計画を2つ追加
→RQ信号のみ、新?EQアルゴリズム
• 従来のEQ演算アルゴリズムを見直し、
アナログ回路の特性と同じEQ演算
アルゴリズムを見つけた。

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