第49章 陷波滤波器与模型预测（1/2）

第一次整车联调失败的阴霾，在深入的问题溯源和针对性改进中逐渐被驱散。研发中心如同一个高速运转的精密实验室，各个小组按照陈北玄制定的方案，全力攻坚。

电子实验室里，小张和小李带领团队，对FpGA逻辑进行了近乎苛刻的优化。他们将电机控制的核心任务——电流环和速度环计算——设置为最高优先级，并采用了硬件中断的方式，确保其执行周期严格锁定在100微秒，不受任何其他任务干扰。同时，他们重新设计了FpGA与Sic功率模块之间的驱动接口，将原本的串行通信改为并行数据传输，进一步缩短了指令输出延迟。

总线小组则对Vdb-1.0协议进行了打补丁式的升级。他们为关键的控制指令（如扭矩设定值、紧急停机）分配了独占的、周期固定的高优先级通信时隙，类似于在繁忙的公路上开辟了一条永不堵车的“应急车道”。他们还改进了总线驱动芯片的外围电路，提升了信号质量。

机械小组在几位老师傅的带领下，利用千分表和激光对中仪，对验证平台的整个传动链进行了精细的调整，消除了几个微米级的安装间隙和不对中问题，并在变速箱与车体的连接处加装了特制的减震垫，以吸收高频振动。

然而，陈北玄深知，硬件和协议的优化只能减少问题的诱因，无法从根本上消除机械传动系统固有的扭转振动。这就像一个人的肌腱，天生就具有一定的弹性。关键在于，如何让“大脑”（控制器）能够预见并主动抑制这种振动。

他的解决方案是双管齐下：陷波滤波器（Notch Filter） 与 模型预测控制（pc）的初步探索。

陷波滤波器是他首先引入的“急救措施”。在仔细分析了失败时采集的振动数据后，他准确识别出了传动系统几个主要的固有振动频率点。随后，他在控制器的速度环和扭矩指令输出端，加入了数字式的陷波滤波器。

“所谓陷波滤波器，”陈北玄在给控制组讲解时，在白板上画出了其频率响应曲线，“就像一把精准的音叉，它会在特定的频率点（也就是我们识别出的扭振频率）产生极大的衰减，从而‘过滤’掉控制信号中可能激发振动的成分，而对其他频率的正常指令影响很小。”

这个措施效果立竿见影。在后续的台架测试中，加入了陷波滤波器后，电机在启动和变速过程中，转矩的波动幅度显着降低，那种刺耳的啸叫声几乎消失了。

但陈北玄并不满足于此。陷波滤波器是被动的、基于事后分析的补偿，它无法适应系统参数的变化（比如磨损导致固有频率偏移），也无法处理更复杂的动态过程。

于是，他开始了更具前瞻性的模型预测控制（pc） 探索。这在当时国内的工程界，尤其是在实时性要求极高的电机控制领域，堪称大胆的尝试。

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