Perancangan Filter FIR untuk Memperhalus Sinyal Enkoder pada Servo Motor Presisi

Info proyek

• Bidang studiRobotika dan Mekatronika
• JenjangSkripsi (S1)
• Jenis metodePemrosesan Sinyal
• Perkiraan pengerjaan± 3 hari kerja
• Perangkatfir1, freqz, filtfilt (Signal Processing Toolbox)
• HargaRp 350.000 - Rp 2.200.000

Tujuan analisis

Menerapkan filter FIR pada sinyal posisi enkoder untuk mengidentifikasi frekuensi potong filter di tengah derau kuantisasi melalui simulasi.

Variabel

Contoh hasil

• 80Filter order
• 100Cutoff (Hz)
• 0.032Passband ripple (dB)
• 60.46Stopband attenuation (dB)
• 2.305SNR before (dB)
• 24.497SNR after (dB)

Filter FIR orde 80 dengan cutoff 100 Hz menaikkan rasio sinyal-ke-derau Encoder position signal dari 2.3 dB menjadi 24.5 dB; redaman pita henti 60.5 dB sehingga komponen pengganggu Quantisation noise tertekan.

Dihitung dari data sintetis sebagai ilustrasi, bukan dari penelitian nyata.

Tentang Perancangan Filter FIR

Filter FIR memiliki respons impuls berhingga, selalu stabil, dan dapat dirancang berfase linear. Cocok untuk penyaringan sinyal yang menuntut tidak ada distorsi fase, misalnya EEG, ECG, dan audio.

Langkah pengerjaan

1. 1Tentukan jenis filter (lolos rendah, lolos tinggi, lolos pita) dan frekuensi potong
2. 2Pilih orde dan jendela (misalnya Hamming)
3. 3Rancang koefisien dengan fir1
4. 4Periksa respons frekuensi dengan freqz
5. 5Terapkan dengan filtfilt untuk fase nol
6. 6Bandingkan sinyal sebelum dan sesudah penyaringan

Asumsi yang perlu diperiksa

• Frekuensi potong ternormalisasi terhadap setengah frekuensi sampling
• Orde cukup tinggi untuk transisi yang tajam (dengan konsekuensi tunda)
• Sinyal cukup panjang dibandingkan orde filter

Membaca dan melaporkan hasil

Laporkan jenis, orde, jendela, frekuensi potong, redaman pita henti, dan tunda grup. Tunjukkan respons frekuensi serta efek filter pada sinyal.

Contoh kode MATLAB

Skrip awal singkat dengan nama variabel proyek ini. Versi yang diserahkan disesuaikan dengan data Anda dan diberi komentar lengkap.

rng(2);
fs = 1000;
filter_cutoff_frequency = (0:1/fs:2-1/fs)';
encoder_position_signal = sin(2*pi*10*filter_cutoff_frequency) + 0.6*sin(2*pi*200*filter_cutoff_frequency) + 0.1*randn(size(filter_cutoff_frequency));

order = 60;
fc = 50;                                           % cutoff in Hz
b = fir1(order, fc/(fs/2), 'low', hamming(order+1));
yf = filtfilt(b, 1, encoder_position_signal);                        % zero-phase filtering

[h, w] = freqz(b, 1, 2048, fs);
att200 = interp1(w, 20*log10(abs(h)), 200);
fprintf('Order %d, group delay %d samples\n', order, order/2);
fprintf('Attenuation at 200 Hz: %.1f dB\n', att200);
fprintf('RMS before: %.3f, after: %.3f\n', rms(encoder_position_signal), rms(yf));

figure;
subplot(2,1,1);
plot(w, 20*log10(abs(h) + eps)); grid on;
xlabel('Frequency (Hz)'); ylabel('Magnitude (dB)'); ylim([-120 5]);
subplot(2,1,2);
idx = 1:500;
plot(filter_cutoff_frequency(idx), encoder_position_signal(idx), filter_cutoff_frequency(idx), yf(idx), 'LineWidth', 1.2);
legend('Raw', 'FIR filtered'); xlabel('Time (s)');

Paket dan harga

Pilih seberapa banyak bantuan yang Anda perlukan. Setiap paket yang lebih tinggi sudah mencakup semua item paket di bawahnya. Harga belum termasuk PPN 11%.

• Pembayaran: DP 50% sebelum pekerjaan dimulai, pelunasan setelah hasil diserahkan
• Pajak: Harga belum termasuk PPN 11%
• Data dan integritas akademik: Hasil dihitung dari data penelitian Anda sendiri; Anda yang menulis dan mempertanggungjawabkan naskah, kami membantu analisis dan pemahaman
• Revisi: Maksimal 2 kali revisi termasuk dalam harga (Paket 3: 3 kali)

Pertanyaan umum