制御系を設計する際,連続時間(S空間,周波数空間表現)で議論することが多い.
例えば,一次遅れ系は
K G(s) = -------- Ts + 1という風に.
しかし,PCなどのデジタル計算機で制御する場合,設計は離散時間(Z空間)で議論するべきである.
よく用いられる,双一次変換を用いたS->Z変換は,以下の置き換えで実現できる.
1 T 1+z-1 --- = ---・ ------ s 2 1-z-1
例として,一次ローパスフィルタを離散化する.
一次のローパスフィルタの伝達関数は,カットオフ周波数をωcとして次のようになる.
元のデータをxn、L.P.F.通過後の値をynと表記、またサンプリングタイムをT[sec]とし、上式をz変換すると
これを整理して、