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10種PLC模擬量輸入濾波方法,高手經常用!

1

限幅濾波法/程式判斷濾波法

A、方法:

根據經驗判斷,確定兩次取樣允許的最大偏差值(設為A)

每次檢測到新值時判斷:

如果本次值與上次值之差

如果本次值與上次值之差>A,則本次值無效,放棄本次值,用上次值代替本次值

B、優點:

能有效克服因偶然因素引起的脈衝干擾

C、缺點

無法抑制那種週期性的干擾

平滑度差

2

中位值濾波法

A、方法:

連續取樣N次(N取奇數)

把N次取樣值按大小排列

取中間值為本次有效值

B、優點:

能有效克服因偶然因素引起的波動干擾

對溫度、液位的變化緩慢的被測引數有良好的濾波效果

C、缺點:

對流量、速度等快速變化的引數不宜

3

算術平均濾波法

A、方法:

連續取N個取樣值進行算術平均運算

N值較大時:訊號平滑度較高,但靈敏度較低

N值較小時:訊號平滑度較低,但靈敏度較高

N值的選取:一般流量,N=12;壓力:N=4

B、優點:

適用於對一般具有隨機干擾的訊號進行濾波

這樣訊號的特點是有一個平均值,訊號在某一數值範圍附近上下波動

C、缺點:

對於測量速度較慢或要求資料計算速度較快的實時控制不適用,比較浪費RAM

4

遞推平均濾波法/滑動平均濾波法

A、方法:

把連續取N個取樣值看成一個佇列

佇列的長度固定為N

每次取樣到一個新資料放入隊尾,並扔掉原來隊首的一次資料(先進先出原則)

把佇列中的N個數據進行算術平均運算,就可獲得新的濾波結果

N值的選取:流量,N=12;壓力:N=4;液麵,N=4~12;溫度,N=1~4

B、優點:

對週期性干擾有良好的抑制作用,平滑度高

適用於高頻振盪的系統

C、缺點:

靈敏度低,對偶然出現的脈衝性干擾的抑制作用較差,不易消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差,不適用於脈衝干擾比較嚴重的場合,比較浪費RAM

5

中位值平均濾波法/防脈衝干擾平均濾波法

A、方法:

相當於“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”

連續取樣N個數據,去掉一個最大值和一個最小值

然後計算N-2個數據的算術平均值

N值的選取:3~14

B、優點:

融合了兩種濾波法的優點

對於偶然出現的脈衝性干擾,可消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差

C、缺點:

測量速度較慢,和算術平均濾波法一樣,比較浪費RAM

6

幅平均濾波法

A、方法:

相當於“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”

每次取樣到的新資料先進行限幅處理,再送入佇列進行遞推平均濾波處理

B、優點:

融合了兩種濾波法的優點

對於偶然出現的脈衝性干擾,可消除由於脈衝干擾所引起的取樣值偏差

C、缺點:

比較浪費RAM

7

一階滯後濾波法

A、方法:

取a=0~1

本次濾波結果=(1-a)*本次取樣值+a*上次濾波結果

B、優點:

對週期性干擾具有良好的抑制作用

適用於波動頻率較高的場合

C、缺點:

相位滯後,靈敏度低,滯後程度取決於a值大小,不能消除濾波頻率高於取樣頻率的1/2的干擾訊號

8

加權遞推平均濾波法

A、方法:

是對遞推平均濾波法的改進,即不同時刻的資料加以不同的權

通常是,越接近現時刻的資料,權取得越大。

給予新取樣值的權係數越大,則靈敏度越高,但訊號平滑度越低

B、優點:

適用於有較大純滯後時間常數的物件

和取樣週期較短的系統

C、缺點:

對於純滯後時間常數較小,取樣週期較長,變化緩慢的訊號,不能迅速反應系統當前所受干擾的嚴重程度,濾波效果差

9

消抖濾波法

A、方法:

設定一個濾波計數器

將每次取樣值與當前有效值比較:

如果取樣值=當前有效值,則計數器清零

如果取樣值當前有效值,則計數器+1,並判斷計數器是否>=上限N(溢位)

如果計數器溢位,則將本次值替換當前有效值,並清計數器

B、優點:

對於變化緩慢的被測引數有較好的濾波效果,

可避免在臨界值附近控制器的反覆開/關跳動或顯示器上數值抖動

C、缺點:

對於快速變化的引數不宜,如果在計數器溢位的那一次取樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當作有效值匯入系統

10

限幅消抖濾波法

A、方法:

相當於“限幅濾波法”+“消抖濾波法”

先限幅,後消抖

B、優點:

繼承了“限幅”和“消抖”的優點

改進了“消抖濾波法”中的某些缺陷,避免將干擾值匯入系統

C、缺點:

對於快速變化的引數不宜

文章來源:網路