第7章过程控制数据处理方法讲述.ppt

Q(m3/h) ΔP（Pa） 7.4.3 插值法在流量测量中的应用 A B C ΔP1 ΔP2 ΔP3 Q3 Q2 Q1 图6-14 用插值计算法计算流量Q的子程序框图 THANK YOU VERY MUCH ！ 本章到此结束， 谢谢您的观看！ 返回本章首页 结束放映 计算机控制技术 广东海洋大学信息学院自动化系 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 在工业控制系统中,常存在干扰源,如温度、磁场等，使 采样值偏离真实值。 对于出现的各种干扰信号，常通过一定的计算程序，对多 次采样信号构成的数据系列进行平滑加工，提高有用信号所占 的比例，减少乃至消除各种干扰和噪音，保证系统工作的可靠 性。 7.1 数字滤波技术 （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。 正因为数字滤波器具有上述优点，所以在计算机控制系统中得到广泛的应用。 1、数字滤波器的优点 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 7.1.1 程序判断滤波 程序判断滤波的方法，便是根据生产经验，确定出相邻两次采样信号之间可能出现的最大偏差 △Y。若超过此偏差值，则表明该输入信号是干扰信号，应该去掉；如小于此偏差值，可将信号作为本次采样值。 程序判断滤波根据滤波方法的不同，可分为限幅滤波和限速滤波两种。 1．限幅滤波 ?方法： |Y（k）-Y(k-1)|≤△Y,则Y（k）= Y（k），取本次采样值 |Y（k）-Y(k-1)| ＞△Y,则Y（k）= Y（k-1），取上次采样值 式中，Y（k）——第k次采样值； Y( k-1) ——第(k-1)次采样值； △Y——相邻两次采样值所允许的最大偏差，其大小取决于采样周期T及Y值的变化动态响应。 ?适用范围： 主要用于变化比较缓慢的参数，如温度、物位等测量系统。 ?使用注意事项： 最大允许误差△Y的选取，Y太大，各种干扰信号将“乘机而入”，使系统误差增大；Y太小，又会使某些有用信号被“拒之门外”，使计算机采样效率变低。 因此，门限值△Y的选取是非常重要的。通常可根据经验数据获得，必要时，也可由实验得出。 微机控制技术 限幅滤波是用两次采样值来决定采样结果，而限速滤波则用 三次采样值来决定采样结果。 设t1、t2、t3所采集的参数分别为Y(1)、Y(2)、Y(3)，那么 当|Y(2)-Y(1)|≤△Y时，Y(2)输入计算机 当|Y(2)-Y(1)|＞△Y时，继续采样取得Y(3) 当|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 在实际使用中，可用[|Y(1)-Y(2)|+|Y(2)—Y(3)]/2取代△Y。 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。 2．限速滤波 微机控制技术 限速滤波程序流程图 微机控制技术 设Y（1）、Y（2）、Y（3）三次采样值分别存放在SUM为首地址的内存单元中，滤波结果存放在RESULT单元中。 ORG 8000H PRODT2: MOV A,20H;送Y1到A CLR C ; SUBB A,21H;计算Y1-Y2 JNC LOOP1; CPL A ;取绝对值 INC A ; LOOP1: MOV 23H,A;|Y1-Y2|送23H单元 MOV A,21H ;取Y2送A CLR C ; SUBB A,22H ;求Y2-Y3 JNC LOOP2 ; CPL A ;取绝对值 INC A ; LOOP2: MOV 24H,A ;|Y2-Y3|送24H ADD A,23H