PLC模拟量常用的输入滤波方法
发布时间：2022-11-21 09:46
发布者：傲壹电子
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一、限幅滤波法/程序判断滤波法 方法： 根据经验判断，确定两次采样允许的偏差值（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 优点：能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰 缺点：无法抑制那种周期性的干扰，平滑度差 二、中位值滤波法 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 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 缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜 三、算术平均滤波法 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 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 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 四、递推平均滤波法/滑动平均滤波法 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 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 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 五、中位值平均滤波法/防脉冲干扰平均滤波法 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，去掉一个值和一个值，然后计算N-2个数据的算术平均值，N值的选取：3~14 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 缺点：测量速度较慢，和算术平均滤波法一样，比较浪费RAM 六、幅平均滤波法 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 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 缺点：比较浪费RAM 七、一阶滞后滤波法 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 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 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 八、加权递推平均滤波法 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 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 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 九、消抖滤波法 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 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 缺点：对于快速变化的参数不宜，如果在计数器溢出的那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 十、限幅消抖滤波法 方法：相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”先限幅,后消抖 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 缺点：对于快速变化的参数不宜 AO-Electronics 傲 壹 电 子 官网：http://www.aoelectronics.com 中文网：http://www.aoelectronics.cn 
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