07过程控制数据处理的方法(4课时删减).pptVIP

思考题 1、串行通信中，数据传送3种方式是什么？ 2、在串行通信中数据定时、同步的不同，串行通信的基本方式？ 3、说明RS-232C的电平，传输距离？ 4、 RS-232、RS-422、RS-485分别是什么样的传输方式，电平多少，传输线使用，传输距离多远？列举对应的芯片。 5、简要描述51多机通信所使用工作方式、控制位、以及通信过程。 第7章 过程控制数据处理的方法 7.1 数字滤波技术 7.2 量程自动转换和标度变换 7.3 测量数据预处理技术 7.1 数字滤波技术 引言： 环境需要滤波。 目的：提高信/噪比。 方法：① 模拟滤波 ② 数字滤波 1． 数字滤波器的优点 （1）无需增加任何硬设备。 （2）系统可靠性高，不存在阻抗匹配问题。 （3）可多通道共享，从而降低了成本。 （4）可以对频率很低(如0.01Hz)的信号进行滤波。 （5）使用灵活、方便，可根据需要选择不同的滤 波方法，或改变滤波器的参数。 在计算机控制系统中得到广泛的应用。 2．数字滤波的方法 数字滤波的几种常用方法： （1）程序判断滤波 （2）中值滤波 （3）算术平均值滤波 （4）加权平均值滤波 （5）滑动平均值滤波 （6）RC低通数字滤波 （7）复合数字滤波 7.1 数字滤波技术 7.1.1 程序判断滤波 7.1.2 算术平均值滤波 7.1.3 加权平均值滤波 7.1.4 滑动平均值滤波 7.1.5 RC低通数字滤波 7.1.6 复合数字滤波 7.1.7 各种数字滤波性能的比较 7.1.1 程序判断滤波 （1）方法： ① 根据生产经验，确定出相邻两次采样信号之间可能出现的最大允许偏差 △Y。 ② 若两次采样信号之间的偏差 超过△Y ：则表明该输入信号是干扰信号，去掉。 小于△Y ：将信号作为本次采样值。 （2）应用场合： 当采样信号由于随机干扰，如大功率用电设备的启动或停止，造成电流的尖峰干扰或误检测，以及变送器不稳定而引起的严重失真等，可采用程序判断法进行滤波。 滤波方法——限幅滤波 和 限速滤波 1．限幅滤波 作法： |Y（k）-Y(k-1)|≤△Y,则取Y（k）= Y（k） |Y（k）-Y(k-1)|＞△Y,则Y（k）= Y（k-1） (7-1) 式中：Y（k）——第 k 次采样值； Y(k-1)——第(k-1)次采样值； △Y——相邻两次采样值允许的最大偏差。 （其大小取决于采样周期T及Y值的变化动态响应）。 程序实现 #define DELTA 5 int yk,yk_1,dy=DELTA; void ProCtrFilter(int AD_Result) { yk_1=yk; yk=AD_Result; if(dy？(yk-yk_1)??dy？yk_1-yk) yk=yk_1; } 7. 1．1 程序判断滤波 用途： 主要用于变化比较缓慢的参数，（温度、物位等） 门限值△Y的选取： △ Y太大，增大了系统误差允许的程度； △ Y太小，又会使计算机采样效率变低。 （根据经验数据获得， 必要时，也可由实验得出）。 7. 1．1 程序判断滤波 2．限速滤波 （1）基本原理 则最多可用三次采样值来决定采样结果。 作法：当|Y(2)-Y(1)|＞△Y时，再采样一次，取得Y(3)， 根据|Y(3)-Y(2)|与△Y的大小关系来决定本次采样值。 设在 t1、t2、t3 顺序采样值依次为为 Y(1)、Y(2)、Y(3)， 若|Y(2)-Y(1)|≤△Y ，取 Y(2)输入计算机 当|Y(2)-Y(1)|＞△y时，继续采样取得 Y(3) 若|Y(3)-Y(2)|≤△Y时，则取Y(3)输入计算机 当|Y(3)-Y(2)|＞△Y时，则取(Y(3)+Y(2))/2输入计算机 7. 1．1 程序判断滤波 特点:限速滤波是一种折衷的方法，既照顾了采样的 实时性，又顾及了采样值变化的连续性。 缺点： ① △Y的确定不够灵活，必须根据现场的情况不断 更换新值； ② 不能反应采样点数 N＞3 时各采样数值受干扰 情况。 实际中，可取[|Y(1)-Y(2)|+|Y(2)-Y(3)]/2取代△Y 这样既保持限速滤波的特性，又加大了灵活性。