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本帖最后由 nuiga 于 2021-9-3 10:27 编辑
8 C, q( u. O: R6 Y2 a0 {. D; Y
/ ^; j5 G2 N2 n$ ]) Q8 N) t第1种方法 限幅滤波法（又称程序判断滤波法）
' _5 o) d/ y2 ?" |A 方法：+ V8 ]) z; T: I, M
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：* p. E. p3 V0 [( p3 T( O7 M
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；
3 `% ?7 `, \: z3 z; \6 g3 Q LB 优点：能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰；
$ S$ R( h; o1 QC 缺点：无法抑制那种周期性的干扰 平滑度差；
+ Q, A" R0 {3 c第2种方法 中位值滤波法. @! z; K$ O `/ C" d# O
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；
1 f; X, ` g! |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；( M0 l9 F. A! i* W7 u$ g2 B
C 缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜；
4 ~' P+ t' v) ?1 z3 G第3种方法 算术平均滤波法
" g* u6 Z# [3 V# H4 uA 方法：
! D$ ]4 {7 g3 R6 g4 E# q% [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；! F {8 e$ A# ` i
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；; w* u8 ]/ Z9 Z8 O' L/ w n* `2 u
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；% x3 v4 z+ j m% B; |+ O( L5 o
第4种方法 递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
4 B" L& d2 N7 ]A 方法：- p; X- J Q/ u- N7 @
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； T1 `6 X2 D5 K7 p, @) m% M% a. l1 q
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；
- k& i7 k2 ~5 W/ b8 H$ XC 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；
8 \. `# O/ F, H/ ?" L0 g第5种方法 中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法） n1 R8 i# F, |4 E( q: F! Q7 T% E
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；8 P" g* X) a$ V" q$ d2 p
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；- u: i6 f2 w; N! ?. D8 e" m. b! V& f
C 缺点：测量速度较慢，和算术平均滤波法一样 比较浪费RAM；) O# E9 C( X$ |+ ?
第6种方法 限幅平均滤波法
7 E) t1 m. q, l) R' c. u! \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；
4 P8 ?) l$ m, W$ kB 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；" I" v8 t, ?( [
C 缺点：比较浪费RAM；! {% U& r& @ ~- m" ~4 y2 G
第7种方法 一阶滞后滤波法
0 D3 Z8 \4 n3 v5 J2 XA 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；
9 ?" }% U' m! W! ]1 k$ \, X6 JB 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；
3 } \. ~3 q! {" M* DC 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；
* F2 r* I" u7 z8 E第8种方法 加权递推平均滤波法, {" K1 {$ o, X0 Y$ m
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，越接近现时刻的资料，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；' u+ y1 v# k3 z8 u
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；5 u% N/ v4 W5 {# R* w/ v
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；
2 V2 ]8 r+ r- m; F2 `第9种方法 消抖滤波法; R+ u* A* S7 [5 t5 o
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；! W9 R: r5 S! {
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； _, G3 {5 r6 O
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；3 B) Y6 q8 ]1 n
第10种方法 限幅消抖滤波法
+ s" A; H8 j+ W; _7 w& I. S; W. XA 方法：相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法” 先限幅后消抖；3 s4 p( {( v6 M5 E$ A& Q
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；
( u: W8 R1 D3 R' LC 缺点：对于快速变化的参数不宜；
+ z8 R+ g1 v7 E2 E. ~第11种方法 IIR 数字滤波器; {0 ]. N0 ^+ h( }" a/ g
A 方法：确定信号带宽， 滤之。 $ G3 t$ X7 w& M
Y(n) = a1*Y(n-1) + a2*Y(n-2) + ... + ak*Y(n-k) + b0*X(n) + b1*X(n-1) + b2*X(n-2) + ... + bk*X(n-k)+ k( y3 Z$ G% s4 q- P6 X
B 优点：高通，低通，带通，带阻任意。设计简单(用matlab）
4 h7 s$ a) o' Z; c: l& g* q* \C 缺点：运算量大； p: R8 }# C; z8 A) O
' E+ _/ x1 H' M7 _2 u( y
4 n+ u( o% F/ r1 j2 g3 A$ C |
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发表于 2021-9-3 10:26
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