5.4 模擬的結果
5.4.1 加入改變 observer 控制器極點的 H 轉移函數模擬
⎢ ⎤
⎣
=⎡
10 0
0 1 . 2 0
W
，也就是台車位置的比重為0.1，單擺角度的比重為 10。電壓輸出值硬體極限在+10V~ -10V 之間，相對應的數值範圍為 +32768 ~ -32768；機台的保 護電壓數值範圍為 +16500 ~ -16500(約 +5V ~ -5V 之間)，因此模擬時也必須將電壓限制 在 +16500 ~ -16500 之間。
5.4.1 加入改變 observer 控制器極點的 H 轉移函數模擬
參照4.4 節的方式，我們加入一個 H 轉移函數，將原來控制器極點的位置轉移到指 定的位置，選用的控制器為利用二階weighting 設計，頻寬在 5~6 rad/s 之間，
γ
=4.4188之控制器；在此我們將極點位置轉為距離原來5 倍遠的地方觀察(控制器的實際值收錄
至附錄C 中)。相對應的模擬結果如下：
I、給予系統初始值 x=0、θ=50
響應(圖中 x 為台車位置，θ為單擺角度) 電壓輸出
圖 5-15 最佳
γ
值改變observer 控制器極點時的模擬響應圖 I與未加入 H 轉移函數的響應比較圖：(其中虛線代表未加入 H 轉移函數改變極點的
響應，而x、θ分別代表改變轉移函數極點之後的台車位置與單擺角度值)
圖 5-16 加入 H 轉移函數與未加入 H 轉移函數的響應比較圖 I
II、給予系統初始值 x=100、θ=0
響應(圖中 x 為台車位置，θ為單擺角度) 電壓輸出
圖 5-17 最佳
γ
值改變observer 控制器極點時的模擬響應圖 II與未加入 H 轉移函數的響應比較圖：(其中虛線代表未加入 H 轉移函數改變極點的
響應，而x、θ分別代表改變轉移函數極點之後的台車位置與單擺角度值)
圖 5-18 加入 H 轉移函數與未加入 H 轉移函數的響應比較圖 II
III、給予系統初始值 x=100、θ=50
響應(圖中 x 為台車位置，θ為單擺角度) 電壓輸出
圖 5-19 最佳
γ
值改變observer 控制器極點時的模擬響應圖 III與未加入 H 轉移函數的響應比較圖：(其中虛線代表未加入 H 轉移函數改變極點的
響應，而x、θ分別代表改變轉移函數極點之後的台車位置與單擺角度值)
圖 5-20 加入 H 轉移函數與未加入 H 轉移函數的響應比較圖 III
觀察加入 H 轉移函數的模擬響應，將 observer 控制器極點改變到 5 倍遠的位置後，
我們發現響應的震盪現象減少很多。
I、初始值 x=0、θ=50 的情況下：將控制器的極點改到 5 倍遠處之後，感覺響應並沒有 改善，因為原來響應震盪並不大，因此依照圖形比較，效果沒有很明顯。
II、初始值 x=100、θ=0 的情況下：極點移到 5 倍遠處的控制器明顯的有改善響應的震 盪現象，尤其是對台車位置的震盪現象改善，效果很好。
III、初始值 x=100、θ=50 的情況下：極點移到 5 倍遠處的控制器也是很明顯的將台車 位置以及單擺角度的震盪現象改善，由圖 5-20 明顯的可以看出，加入 H 轉移函數的響 應明顯的要比未加入 H 轉移函數的響應平滑很多。
由響應比較圖中我們也可以觀察出，加入 H 轉移函數可以改善響應的震盪現象，但 是響應的時間並不會改變，台車位置與單擺角度穩定的時間仍然和未加入 H 轉移函數時 相同。之後我們試著改變 H 轉移函數，將 observer 控制器的極點改變到 10 倍遠的位置
觀察，響應和5 倍遠的位置沒有太大的改變，響應時間也沒有改變；因此改變 observer 控制器極點位置有可以降低震盪的好處，但不能使響應收斂加快。