1、限幅濾波法(又稱程序判斷濾波法)A、方法: 根據經驗判斷,確定兩次采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<=A,則本次值有效 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(yōu)點: 能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾C、缺點 無法抑制那種周期性的干擾 平滑度差 2、中位值濾波法A、方法: 連續(xù)采樣N次(N取奇數(shù)) 把N次采樣值按大小排列 取中間值為本次有效值B、優(yōu)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參數(shù)有良好的濾波效果C、缺點: 對流量、速度等快速變化的參數(shù)不宜 3、算術平均濾波法A、方法: 連續(xù)取N個采樣值進行算術平均運算 N值較大時:信號平滑度較高,但靈敏度較低 N值較小時:信號平滑度較低,但靈敏度較高 N值的選。阂话懔髁,N=12;壓力:N=4B、優(yōu)點: 適用于對一般具有隨機干擾的信號進行濾波 這樣信號的特點是有一個平均值,信號在某一數(shù)值范圍附近上下波動C、缺點: 對于測量速度較慢或要求數(shù)據計算速度較快的實時控制不適用 比較浪費RAM4、遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)A、方法: 把連續(xù)取N個采樣值看成一個隊列 隊列的長度固定為N 每次采樣到一個新數(shù)據放入隊尾,并扔掉原來隊首的一次數(shù)據.(先進先出原則) 把隊列中的N個數(shù)據進行算術平均運算,就可獲得新的濾波結果 N值的選。毫髁浚琋=12;壓力:N=4;液面,N=4~12;溫度,N=1~4 B、優(yōu)點: 對周期性干擾有良好的抑制作用,平滑度高 適用于高頻振蕩的系統(tǒng) C、缺點: 靈敏度低 對偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾的抑制作用較差 不易消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差 不適用于脈沖干擾比較嚴重的場合 比較浪費RAM5、中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)A、方法: 相當于“中位值濾波法”+“算術平均濾波法” 連續(xù)采樣N個數(shù)據,去掉一個最大值和一個最小值 然后計算N-2個數(shù)據的算術平均值 N值的選。3~14B、優(yōu)點: 融合了兩種濾波法的優(yōu)點 對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾,可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差C、缺點: 測量速度較慢,和算術平均濾波法一樣 比較浪費RAM6、限幅平均濾波法A、方法: 相當于“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法” 每次采樣到的新數(shù)據先進行限幅處理, 再送入隊列進行遞推平均濾波處理B、優(yōu)點: 融合了兩種濾波法的優(yōu)點 對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾,可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差C、缺點: 比較浪費RAM 7、一階滯后濾波法A、方法: 取a=0~1 本次濾波結果=(1-a)*本次采樣值+a*上次濾波結果B、優(yōu)點: 對周期性干擾具有良好的抑制作用 適用于波動頻率較高的場合C、缺點: 相位滯后,靈敏度低 滯后程度取決于a值大小 不能消除濾波頻率高于采樣頻率的1/2的干擾信號 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,即不同時刻的數(shù)據加以不同的權 通常是,越接近現(xiàn)時刻的數(shù)據,權取得越大。 給予新采樣值的權系數(shù)越大,則靈敏度越高,但信號平滑度越低B、優(yōu)點: 適用于有較大純滯后時間常數(shù)的對象 和采樣周期較短的系統(tǒng)C、缺點: 對于純滯后時間常數(shù)較小,采樣周期較長,變化緩慢的信號 不能迅速反應系統(tǒng)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: 設置一個濾波計數(shù)器 將每次采樣值與當前有效值比較: 如果采樣值=當前有效值,則計數(shù)器清零 如果采樣值<>當前有效值,則計數(shù)器+1,并判斷計數(shù)器是否>=上限N(溢出) 如果計數(shù)器溢出,則將本次值替換當前有效值,并清計數(shù)器B、優(yōu)點: 對于變化緩慢的被測參數(shù)有較好的濾波效果, 可避免在臨界值附近控制器的反復開/關跳動或顯示器上數(shù)值抖動C、缺點: 對于快速變化的參數(shù)不宜 如果在計數(shù)器溢出的那一次采樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當作有效值導 入系統(tǒng) 10、限幅消抖濾波法A、方法: 相當于“限幅濾波法”+“消抖濾波法” 先限幅,后消抖B、優(yōu)點: 繼承了“限幅”和“消抖”的優(yōu)點 改進了“消抖濾波法”中的某些缺陷,避免將干擾值導入系統(tǒng)C、缺點: 對于快速變化的參數(shù)不宜 #define get_ad() 10 extern void delay(void); /*1、限副濾波 A值可根據實際情況調整 value為有效值,new_value為當前采樣值 濾波程序返回有效的實際值 */#define A 10 char value; char filter() { char new_value; new_value = get_ad(); if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A ) ) return value; else return new_value;}/*2、中位值濾波法 N值可根據實際情況調整 排序采用冒泡法*/#define N 11 char filter() { char value_buf[N]; char count,i,j,temp; for ( count=0;count<N;count++) { value_buf[count] = get_ad(); delay(); } for (j=0;j<N-1;j++) { for (i=0;i<N-j;i++) { if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ) { temp = value_buf[i]; value_buf[i] = value_buf[i+1]; value_buf[i+1] = temp; } } } return value_buf[(N-1)/2]; } /*3、算術平均濾波法*/#define N 12 char filter() { int sum = 0; char count; for ( count=0;count<N;count++) { sum+=get_ad(); delay(); } return (char)(sum/N); }/*4、遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)*/#define N 12 char value_buf[N]; char i=0; char filter() { char count; int sum=0; value_buf[i++]=get_ad(); if (i == N) i=0; for ( count=0;count<N;count++) sum = value_buf[count]; return (char)(sum/N); }/*5、中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)*/#define N 12 char filter() { char count,i,j,temp; char value_buf[N]; int sum=0; for (count=0;count<N;count++) { value_buf[count] = get_ad(); delay(); } for (j=0;j<N-1;j++) { for (i=0;i<N-j;i++) { if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ) { temp = value_buf[i]; value_buf[i] = value_buf[i+1]; value_buf[i+1] = temp; } } } for(count=1;count<N-1;count++) sum += value_buf[count]; return (char)(sum/(N-2)); }/*6、限幅平均濾波法 略 參考子程序1、3 7、一階滯后濾波法 為加快程序處理速度假定基數(shù)為100,a=0~100 */#define a 50 char value; char filter() { char new_value; new_value = get_ad(); return (100-a)*value + a*new_value; }/* 8、加權遞推平均濾波法 coe數(shù)組為加權系數(shù)表,存在程序存儲區(qū)。*/#define N 12 char coe[N] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; char sum_coe = 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12; char filter() { char count; char value_buf[N]; int sum=0; for (count=0;count<N;count++) { value_buf[count] = get_ad(); delay(); } for (count=0;count<N;count++) sum += value_buf[count]*coe[count]; return (char)(sum/sum_coe); } /*9、消抖濾波法*/ char value; #define N 12 char filter() { char count=0; char new_value; new_value = get_ad(); while (value !=new_value); { count++; if (count>=N) return new_value; delay(); new_value = get_ad(); } return value; }/*10、限幅消抖濾波法 |
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