Kontrollfrekvensen

Kontrollfrekvensen är den frekvens med vilken ett digitalt styrsystem uppdaterar sina styrsignaler genom att ta prover av sensordata och beräkna nya kommandon. Den beskriver hur ofta kontrollslutet körs och uppdateras, och är ofta synonym med loopens uppdateringsfrekvens. I digital reglerteknik definieras den som f_c = 1/T_s, där T_s är tidsintervallet mellan två uppdateringar.

Valet av kontrollfrekvens är en avvägning mellan snabbare och mer responsiv reglerning å ena sidan och ökad belastning på processor, elförbrukning och brusåtergivning å andra sidan. En högre kontrollfrekvens minskar fasfördröjning och ökar möjligheten till snabb återkoppling, men ökar också krav på beräkningskraft och kan förstärka högfrekvent brus och mätosäkerhet om inte lämpliga filter används. En lägre kontrollfrekvens minskar belastningen men kan leda till sämre stabilitet och större tidsfördröjningar, särskilt för system med snabba dynamiska egenskaper.

Praktiska riktlinjer för val av frekvens inkluderar att den bör ligga väsentligt över systemets dominerande dynamikfrekvenser och följa principen om tillräcklig sampling enligt nysteinska teoremet, ofta med flera gånger högre frekvens än den högsta relevanta frekvenskomponenten. Det krävs också filtrering av sensordata (anti-aliasing) och uppmärksamhet på integratorwindup och aktuatorgränser. Vanliga värden varierar mellan hundra hertz upp till flera kilohertz beroende på applikation, från process- till fordons- eller robotikområden.