s7软件滤波方法 点击:240 | 回复:1



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发表于:2013-11-04 22:11:21
楼主

软件滤波方法及其优缺点
1、 限幅滤波法(又称程序判断滤波法)
   A、方法:
 根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A)
 每次检测到新值时判断:
如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效
如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值
   B、优点:
 能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰
   C、缺点
 无法抑制那种周期性的干扰
 平滑度差
2、 中位值滤波法
   A、方法:
 连续采样N次(N取奇数)
 把N次采样值按大小排列
 取中间值为本次有效值
   B、优点:
 能有效克服因偶然因素引起的波动干扰
 对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果
   C、缺点:
 对流量、速度等快速变化的参数不宜
3、 算术平均滤波法
   A、方法:
 连续取N个采样值进行算术平均运算
       N值较大时:信号平滑度较高,但灵敏度较低
       N值较小时:信号平滑度较低,但灵敏度较高
       N值的选取:一般流量,N=12;压力:N=4
   B、优点:
 适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波
 这样信号的特点是有一个平均值,信号在某一数值范围附近上下波动
   C、缺点:
 对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用
 比较浪费RAM
4、 递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)
   A、方法:
 把连续取N个采样值看成一个队列
 队列的长度固定为N
 每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则)
 把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果
 N值的选取:流量,N=12;压力:N=4;液面,N=4~12;温度,N=1~4
   B、优点:
 对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高
 适用于高频振荡的系统
   C、缺点:
 灵敏度低
 对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差
 不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
 不适用于脉冲干扰比较严重的场合
 比较浪费RAM
       
5、 中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)
  A、方法:
 相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”
 连续采样N个数据,去掉一个最大值和一个最小值
 然后计算N-2个数据的算术平均值
 N值的选取:3~14
  B、优点:
 融合了两种滤波法的优点
 对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
  C、缺点:
 测量速度较慢,和算术平均滤波法一样
 比较浪费RAM

6、 限幅平均滤波法
  A、方法:
 相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”
 每次采样到的新数据先进行限幅处理,
 再送入队列进行递推平均滤波处理
  B、优点:
 融合了两种滤波法的优点
 对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
  C、缺点:
 比较浪费RAM

7、 一阶滞后滤波法
   A、方法:
 取a=0~1
 本次滤波结果=(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果
   B、优点:
 对周期性干扰具有良好的抑制作用
 适用于波动频率较高的场合
   C、缺点:
 相位滞后,灵敏度低
 滞后程度取决于a值大小
 不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号
       
8、 加权递推平均滤波法
   A、方法:
 是对递推平均滤波法的改进,即不同时刻的数据加以不同的权
 通常是,越接近现时刻的数据,权取得越大。
 给予新采样值的权系数越大,则灵敏度越高,但信号平滑度越低
   B、优点:
 适用于有较大纯滞后时间常数的对象
 和采样周期较短的系统
   C、缺点:
 对于纯滞后时间常数较小,采样周期较长,变化缓慢的信号
 不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度,滤波效果差
9、 消抖滤波法
   A、方法:
 设置一个滤波计数器
 将每次采样值与当前有效值比较:
           如果采样值=当前有效值,则计数器清零
           如果采样值<>当前有效值,则计数器+1,并判断计数器是否>=上限N(溢出)
 如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器
   B、优点:
 对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果,
 可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动
   C、缺点:
 对于快速变化的参数不宜
 如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导   入系统
10、 限幅消抖滤波法
   A、方法:
 相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”
 先限幅,后消抖
   B、优点:
 继承了“限幅”和“消抖”的优点
 改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统
   C、缺点:
 对于快速变化的参数不宜





welfare87

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发表于:2013-11-04 22:34:50
1楼

西门子的PLC再系统块里可以设置采样数和死区,在软件里就不用再滤波了


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