关于数字滤波的思考——绝对世界独创 点击:5182 | 回复:326



想起时正是忘记

    
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发表于:2010-01-26 22:39:22
楼主

看到“征”关于滤波的问题有感。

大伙如果看到了垃圾,就吐口痰鄙视之,掩鼻而去即可

————————————————————————————————

平均值滤波用得最多,但是俺居然没曾想过把它“模拟化”。

俺最早用一阶滞后的时候,根本没有参照理论和书本,是灵光一闪想到的算法,事后在书本中才找到了理论支持。那玩意儿也叫最普通的“低通滤波”。

几年以后,我把它与“测不准原理”联系起来,从逻辑或语言范畴做了一些理解。测不准原理的动量与位置无法同时准确测量,这是因为,动量包含时间的量纲,所有包含时间这个基础量纲的物理量,在测控时,必然反映出对时间的积分或者微分效应,这个物理量,必然是“历史”的或者“未来”的,不可能是“现在”的。而不包含时间这基础量纲的物理量,比如说位置,你能看到的,一定只是“现在”,你看第二眼的时候,这个世界已经发生了变化,你看很多眼的时候,一定就成了历史,那不是一个位置点,而是一个轨迹。

如果你能理解我上面所说的。你可以把数值测控与它联系起来:测控数据的准确性与稳定性,是不可同时得到的。这与我理解的测不准原理,原因一样。准确性这文字背后,意味着“实时性”,实时性,意味着“现在”,只抓住现在,这个数据,一定不能经过滤波才是真正的“现在”,一旦滤波,就意味着你统计了这数据的“历史”,你看到的,将是一个“轨迹”。

对实时性要求高的运动控制,有时要放弃“历史”,着眼于“现在”和“未来”

————————————————————

对于“征”同学的那问题言,其实很简单,N次滤波,每次采样周期假设为T,平均值滤波,只不过是在时间轴上,对测控数据进行了N*T这么长时间的积分处理。把这离散式,直接改成积分方程,然后除以那个N,就是模拟方程了。




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发表于:2010-02-04 17:52:35
241楼

       无数伟大的科学家们,无不追求科学、数学语言表述的简洁美。

       薛定谔到最后,都为他自己那无法为人理解的坍缩函数ψ而懊悔。牛顿对物理世界伟大简洁的描述,让每一个普通人,都能理解他的理论,能预测宏观世界的许多物理现象。科学家们说:这个世界,必须是简洁而美好的。

       许多自控前辈,带我们走进了繁冗的数学理论。如果有选择的机会,俺一定更愿意跳出来。——不过那样的话,搞自控的也许就更不值钱了,呵呵

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发表于:2010-02-04 21:03:00
242楼
想法很好! 但是至少在你搞得特别精通,成为权威专家以后,才能化繁为简,无招胜有招! 世界上绝顶聪明的人很多,能搞简单的话早就搞定了!

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发表于:2010-02-04 21:33:58
243楼
“想了忘”的想法是错误滴。繁冗的数学理论只是为了追求一个简单的结果。比如任何一个偶数可以分为两个素数之和。。。。。自从有了高速计算机以后,若干科学家做了若干实验,65965078698678656457076676453436598676768-----------居然也符合定律,就没有一个人找到个例外!!----------但,就是到目前为止,就是没有办法证明。。这才是魅力。。呵呵

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发表于:2010-02-04 22:30:45
244楼

       老帅没看到俺给你的三级控方案吧,你往上页翻翻看,俺还等着10W发财捏,那可是10W那,啧啧。咱们好好讨论讨论,等你做成了,也给大伙儿分享一下。

       简洁美不止是科学家们的追求,俺不敢说是人的一种天性,但至少,如果可能,俺是总希望用最简单的有“通感”说法来描述一个道理。——其实某行某业最资深的人士,往往只是经验最多活得最长的,而不是理论最深最前沿的。武功最高还被人们追随,一般都是能吹不打而且最能活的,能打的早缺胳膊短腿夭折了。当皇帝升官的,许多都是干后勤工作不太会上前线打仗的,能打的早在大前方被敌人冷枪干掉了。——世间唯有不死才不败——呵呵,说着着又下道了。俺们上道下道一齐抓,上下两道都要硬

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发表于:2010-02-04 22:46:46
245楼

回头俺哪天做梦去证明1+1=2。人的思维很奇怪,就象一只狗总喜欢追咬自己的尾巴,以为那里包含着世界最深的奥秘——其实那只是自己呀

 

从某个角度想一想,人类有为数不少的难题,是自己跟自己过不去的。测不准原理在我这个傻子看来,并不需要什么数学证明,仅仅从它们的“逻辑语言”定义,从“时间”这一向量特性来看,那都可以作为自然而然的“公理”而出现,何必什么证明呢?在人类思维中,循环认证出现的概率会越来越高,终究有一天,文明大厦因此而坍塌。如同原来的唯物科学,由于“量子理论”的出现,在许多人眼睛里变成了唯心。

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246楼
帅克-----我记得有个电影叫“好兵帅克”---------------你那个“容器”有图纸什么的么?估计进口的那个是“霍尼韦尔”的吧??这种东西一般小公司估计没有实力干的。要是那么好赚钱,早打破头了

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247楼

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248楼

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249楼

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发表于:2010-02-05 17:26:33
250楼

短文一篇:“扯淡先生的故事”

       据说美国曾经有这样一个名人访谈记者,he‘s named “扯淡”。被“扯淡”访谈过的名人,更加出名,因此他们都很满意;访谈节目兼成功经验、人性光辉与娱乐精神于一体,收视率很高,电视台很满意;许多不太出名的人,被访谈之后,也变成了牛烘烘的名人,因此,无数“准名人”,对此节目、对“扯淡”也是趋之若骛;“扯淡”自己呢,被无数名人捧着,自然也是声名大振,名噪一时。

       小沈阳不禁问“这是为什么呢”。现象只有一个,解释有千万个:“扯淡”掌握了很深的沟通技巧;“扯淡”深深懂得了共赢的道理;“扯淡”有后台;“扯淡”长得俏……

       至于长得俏、有后台,之类的解释,不提也罢,因为生于何时何地,爹娘是谁,是老天该干的事儿,我们选择不了。

       我们可以谈共赢。
       前些年,许多大牌CEO退役下来,当了“教授”,大谈特谈他们的管理思想,其中,“共赢”这个词,着实风靡了许多年。很感谢这些CEO们带来的体会。共赢,几乎在任何时候,都可以作为最佳决策的评判标准。但是,如果真得处处共赢,这世界上,将会没有损失,物质越来越多到极大丰富,共产主义实现了。这可能吗?有人说“不要迷恋哥,哥只是个传说”。难道共赢家们欺骗了我们?于是又有人说,所谓共赢,只不过是你调和了各个方面的矛盾,给相关每一个利益方,设计了一个“赢”的运作模式,绘出一个“赢”的蓝图,甚至,做出一个“赢”的承诺;哪怕,你只是说动了相关利益方心动而已。你要卖,总是要有人掏出钱来买才行。这要求你必须促使买的人也能赚到,在这个“交易”过程中的每一方,都必须赚到,至于这个交易链之外的谁,最后亏了,你尽可以不管。——所以地球环境越来越差,贫富差距越来越大。这大概是“共赢”的本质。

       不管怎样,交易的成功、合作的愉快,意味着交易规则必须符合每一方的利益标准。

       既然共赢里面有玄乎套,也会有最终的“输”的角落,我们就抛开它,谈“扯淡”老兄的沟通技巧。

       啥叫沟通?俺在这里自言自语或者跟大伙吹牛,跟通讯网骂阵,跟征同学“抬杠”,就是沟通。谈到技巧,俺是啥也没有。虽然俺没有技巧,但并不能说俺不可以谈论技巧——王语嫣记住无数家独门秘笈,唯独不见她使出一招。

       据说,“沟通”的第一技巧是“倾听”,只有让别人说出来,你深深地体会,理解别人的本意,才不容易浪费双方更多的精神;如果光顾自己说,没感受到对方的疑问、感受到对方的含义、感受到对方的情绪,那打起架来是必然的。
       第二技巧是“提问”,提问的技巧是建立在倾听的基础上的,明白了别人的意思,并且找到它的症结,你就能点出让对方不得不思考的问题,在你点出的同时,即便对方仍滔滔不绝,如果解决不了问题,他始终无法摆脱这问题的折磨。对于“扯淡”先生来说,提问尤为重要,他的提问,绝不能象我们在这里抬杠,绝不能让对方难堪,如果这次某个“名人”丢了脸,下次谁还敢接受访谈?就是说:提问的目的要明确,提问不是要彰显自己击败对方,提问甚至争论、打架的目的,都是要双方和观众对某一理念更清楚,要达成共识,如果达不成共识,那么,矛盾会以种种方式延续,直到某一天再次爆发。
       第三技巧是“肯定”,如果对方说的东西,你能理解,并且与之理念相近或相同,你一定要咬住他的屁股,狠劲儿地点一点头,这就是“啃腚”。“啃腚”很重要,被“啃”的一方往往很受用。只要你啃了他,他就比较容易啃你了——这恰恰是你希望的。

       俺看待问题,在众多技巧之余,常喜欢寻找那个“一言以蔽之”的“一言”,这么多沟通技巧的本质是什么呀?我找到一个答案,那就是“尊重”。
       我们诸多的讨论、争论、谩骂,产生的原因是什么?是“不平等”,知识的多寡、深浅或者分支可以不同,但是人格与人性上,必须平等,如果不平等,矛盾一定容易产生。你骂我?凭啥我就不骂你?、你贬低我?凭啥我就不能贬低你?、你打我?凭啥我就不能打你?人世间的种种纷争,就源于不平等。你看那历史周而复始,财富一次又一次被重新分配;你看那洪水今年被堵,明年又泛;你看那世间恩仇,代代不断。骂来骂去打来打去种种冲动,以及人世纷争的目的,除了强者对弱者的暴力贪食,就是弱者为了追求一种平等的生存环境,或者追求人格人性上的平等对待。如果就平等问题上达不成共识,就先要暴力,其它问题,都先免谈。
       懂得尊重,把对方摆在与自己一样的水平和地位上,不必卑,也不必亢,就更容易实现人性的平等。

       对于生活、科学的短期评判,俺一向是信奉因果律的。前世之因今世之果——也倒罢了,俺记不起前世,今天的果得吃且吃,权且不问从来。今日之业明日之障——那似乎也许大概可能差不多简直是一定的

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251楼

你就是个“扯蛋”

。。别人说的都是事实。而你说的都是“据说,人们传说。。。。古人云。。。”等等。。跟老莫一样。。。根据武侠判断如何如何。。。。建立在错误公式上的推理一样是错误的。

想起时正是忘记

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252楼
呵呵,这说明俺与老莫多少还有一点点相戚,理解力可能有所接近

ysx317

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253楼

非常同意想了忘得观点。互相尊重、互相学习是和谐讨论的基础,那种抬杠、骂人的事,不是好风气,是被人不齿的。

 

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发表于:2010-02-05 19:35:24
254楼
其实,你也别自作多情,呵呵,咱们都不互相学习,你不用学习我,我肯定不学习你!不行么??呵呵。。。

你这就是偷换概念,呵呵,比如咱们在一个桌子上吃饭,你提议,咱们都不往自己碗里夹菜,都往对方碗里夹菜,这公平吗??貌似公平,其实不然,呵呵呵,我筷子大,你筷子小,如果都往自己碗里夹菜,你吃亏!呵呵呵,所以,你就提出一个貌似公平的建议,其实就是不公平,呵呵呵。

        两个下棋,有占优势的一方先提出和棋的么??呵呵呵,提出和棋的一方,都是劣势,比较臭的一方,哈哈哈哈

想起时正是忘记

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发表于:2010-02-05 20:36:34
255楼

再说回老帅的压力控制吧。 俺也脑残地分出一二三

这个题目的难点在于:

       1、控制的相对精度极高,要求130KPa量程,而控制精度却要正负3Pa,两万分之一,我平日里见到的精度较高的仪表,也就是0.1%,俺没搞过军工,不知道军工的仪表有没有万分之一以上好用的。检测上不去,啥控制都是睁眼瞎。所以满量程130KPa的绝压计,一般是不够用,即使有稳定的压力标准摆这儿,30KPa到130KPa之间选80KPa作参考,正负量程还各有50KPa呢,一般的仪表精度达不到。所以只有分级用多块不同量程的表处理——除非您告诉俺那个稳定参考压力可以随着实际压力,按可依的数学算法变动,那您可是大罗神仙。

       2、这属于俺对泵与流体缺乏认知。我担心,用一般的加压或真空泵,这动力源本身的噪声都远超过3Pa。泵太小,跟不上系统,泵太大,噪声大,就难以解决。如果说电机随动性好、加减速性能好,泵的气源稳定性也好,那就没得说,只要检测元件,除了单向阀,其它调节阀门俺都可以不要。

       3、考虑泵、电机性能不够理想的时候用阀门,阀门也有惯性,阀越大一般响应速度慢、滞后越大,所以,大管路大阀门调节主流量大压力,小管路小阀门响应快惯性小、调节小压力小流量。在主电机、主泵噪声大的情况下,外置响应更快噪声更小的小电机小泵,补偿主泵的噪声,也是不得以的办法。

 

       欢迎老帅指正拍砖

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256楼
再说阀门也是有相对调节精度的,许多阀的对外标称也就1%(我问过的大口径调节阀,小的不了解)。阀门越小,相对误差一定的情况下,绝对误差越小,所以用大阀门跟随大阶跃,用小阀门控精度,就这么个思路

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257楼
这个问题之前,你得先了解泵。泵分:叶片泵,柱塞泵,螺杆泵,蠕动泵,软管泵,齿轮泵等。。最起码,泵必需先选择流量稳定,精度高的。肯定还需要除湿设备,含水量也肯定会对气压产生影响。

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发表于:2010-02-05 21:09:04
258楼

啃你一腚,通讯网所言极是。温度、湿度都影响压力,过饱和了还有凝水呢

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259楼

一般定量泵似乎精于稳定计量,但响应速度不好,老帅这个题目又没给出扰动大小。精度噪声要考虑,响应速度也一定要考虑的,要不然都白瞎

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发表于:2010-02-05 21:12:58
260楼
1、QCTS-1 动静压检测仪

QCTS-1动静压检测仪由全压、静压传感器、显示器、内置气源、气路控制组件、储气容器、气源开关组成。主要用于主机厂、航修厂在飞机仪表检修后对连接管路及仪表气密性的检查。也可用于计量部门、特设处对飞机上的高度表、空速表、马赫速表以及动压、静压传感器等的检定。

技术指标

◆静 压:10~1100hPa

◆全  压:10~3400hPa

◆准 确 度:±0.05%FS

◆空速误差:0 ~ 1800km/h

±5km/h (50km/h)

±3km/h (100km/h)

±0.75km/h (1000km/h)

◆高  度:-500~30000m

-500 ~ 25000m(内置泵)

-500 ~ 30000m(外置泵)

◆高度误差:-500~30000m

±5m (0m)

±12.5m(9000m)

±40m (18000m)

内置泵

◆静 压:抽空可达绝压35hPaA;高度25000m

◆动 压:造压可达0.3MPa;空速2000km/h

外置泵

◆静  压:抽空可达绝压10hPaA;高度30000m

◆动 压:造压可达0.3MPa;空速2000km/h

环境要求

◆工作温度:-40℃~55℃

◆工作湿度:< 95%RH

◆外形尺寸:长350×高250×宽200mm

◆存储温度:-55℃~70℃

◆电 源:直流28V,电流不超过9A

◆重 量:不超过25kg

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