第六讲数据处理.pptVIP

第六章 过程控制数据处理的方法 § 6.1 数字滤波技术 § 6.2 量程自动转换和标度变换 § 6.3 系统误差的自动校正 § 6.1 数字滤波技术 数字滤波的优点： 数字滤波方法： 6.1.1 程序判断滤波 二、限速滤波： 三次采样值 6.1.1 程序判断滤波 6.1.2 算术平均值滤波 适用于： 抑制具有周期性干扰信号的变化快的参数，如流量、压力，其值总在某一数值范围内波动，即周期性脉动信号。 6.1.4 加权平均值滤波 6.1.5 RC低通数字滤波 6.1.6 复合滤波 6.1.7 数字滤波小结 §6.2 量程自动转换和标度变换 6.2.1 量程自动转换 传感器所提供信号范围较宽（微伏到伏），特别是在多回路系统中，各回路的参数信号不一样时，必须提供各种量程的放大器，以保证送到计算机的信号一致（0-5V）。 可编程增益放大器PGA （Programming Gain　Amplifier） 6.2.2 标度变换 （一）线性仪表标度变换 这种标度变换的前提是参数值与A／D转换结果之间为线性关系，这是最常用的变换方法。它的变换公式如下： 2．折线法（线性插值法） 许多传感器测出的数据与实际的参数为非线性关系，而且它们的函数关系无法用一个解析式来表示，或者该解析式难以直接计算, 只能以某种实验方法得到非线性规律的变化曲线。这时可采用折线法（线性插值法）来进行非线性标度变换。 * * 1.微机控制系统中，模拟量经转换后变成数字量送入微机，这些数字量在进行显示、报警、控制之前，还必须先进行加工处理，如数字滤波、标度变换、数值计算、非线性补偿等。 2.完成这些数据处理任务主要靠软件，与用模拟电路相比，具有突出的优点。 滤波: 就是从所要测量的信号中除去干扰信号的过程。 数字滤波: 它是利用一定的计算程序减少干扰在有用信号中的比重，消除随机误差，同时对信号进行必要的平滑处理，以保证系统的正常运行，所以是一种 程序滤波或软件滤波 。 （1）数字滤波是用程序实现的，不需要增加硬件设备，可以多个通道“共用”一个滤波程序，各回路间不存在阻抗匹配等问题。而且可靠性高、稳定性好、还可以节约投资； （2）数字滤波能对频率很低的信号（如0.01Hz）实现滤波，而模拟滤波时，则受电容容量限制而无法实现； （3）要改变滤波方法只需修改滤波程序，因而灵活方便。 6.1.1 程序判断滤波 6.1.2 算术平均值滤波 6.1.3 加权平均滤波 6.1.4 RC低通滤波 6.1.5 复合滤波 6.1.6 数字滤波小结 基本思路： 根据现场经验或生产工艺机理的分析确定出两次采样输入信号之间可能出现的最大偏差ΔX，若超过ΔX，则表明该次输入信号受到严重干扰，应该去掉；反之，该次采样信号有效。 根据处理方法不同，可分为两种 一、限幅滤波： 算法算式 ： ， ， 算式的含义： 若本次采样值x(k)与上次采样值x(k-1)之差绝对值小于等于最大允许偏差ΔX，则取本次采样值为滤波器输出，否则认为是干扰造成的，把上次采样值x(k-1)作为本次滤波器输出。 算法算式 ： ， ， ， ，是指本次采样值与上次采样值之差； , 重新采样后的采样值与本次采样值之差 算式的含义： 若 ，则本次采样x(k)有效，取x(k) 为滤波器输出，否则再重新采样一次，得到新采样值x(k+1)，若 ，则表明x(