关于数字滤波的思考——绝对世界独创 点击：5821 | 回复：326
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
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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”
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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。
让你列算式，你还是没列，按你的说法，我只能把你那“时间常数”理解为1/RC，按你的说法“如果增大实际值一阶滤波时间常数，需要增大PI控制器的P，减小I的时间数值”，就是要减小RC，是这意思吗？
而一阶的算式中a= T f /( T f +T) ，Tf为时间常数，我究竟是应该让Tf=RC还是1/RC？或者不管它究竟等于哪个，你的意思是Tf增大，即a减小，就需要增大PI减少I。
其实这结果与我说的是一致的，a的减小，意味着反馈量“微分效应”的减小，意味着滞后增加，很自然地必须增大P，才能使输出得到较快的跟随效果。而“I的时间数值”不知道你究竟是指Ti还是指1/Ti了。
楼上的说得很有道理，但要从理论上推导出一种方法指导实践和发明，哪确实是捷径。我的前两个发明就是从理论上的数学方程指导的结果，我刚说了，我看懂了一个公式，然后我用这个公司去分析这种产品，建立起现在所说的数学模型，很快发现了老产品的不足，然后根据这个模型加以改进我的结构，所以第一个发明很快出来了，然后经过试验，证明了模型的正确性，后来又经过进一步改进，第二个发明又成功了，在液压领域，中国发明的很少，但自调式同步阀和可调式同步阀，确是中国人发明的，到目前为止，已近应用了成千上万台，已经列入了国家产品目录，但还是没进教科书。
发明与仿制是有很大差别的，发明必需是具有三性：即新颖性、先进性和科学性。最近我们研发成功的超高频（500-1000赫）数字振动缸就又是一个全新的发明。美国最先进的大流量伺服阀组成的振动系统只能达到60赫左右，我们第一次样品试验就已经达到500赫了，这个技术可广泛应用到各种振动领域中。
要总结发明的思路和道道，好像很难，因为发明无定式，完全靠知识的积累和极富联想的能力，有时就是一个火花，一闪就出来了，但什么时候会闪出火花，只有天知道。但有一点是重要的，即任何东西你最好搞懂他的原理，然后提出你的问题：有什么缺点，能否改进，当你能找出它的不足，那么就给你指出了发明的方向。
发明有大有小，那种从理论上突破的发明，可就是重大发明，因为能产生连锁效应，出现一批发明。
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