分段一阶惯性滤波 [Compatibility Mode].pdf

一阶滞后滤波法阶滞后滤波法 A 、方法： 本次滤波结果= （1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果 取取a = Ta/Tf 其中其中Ta表示采样时间表示采样时间，Tf表示滤波时间表示滤波时间；；a=0~1 B、优点： 对周期性干扰具有良好的抑制作用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 CC、缺点缺点： 相位滞后，灵敏度低 滞后程度取决于滞后程度取决于a值大小值大小 ，实际就是实际就是TfTf 的大小的大小。 不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号 1 2009-8-27 当滤波系数当滤波系数aa==00.7878时的效果图时的效果图 当滤波系数当滤波系数aa == 00.7878 2 2009-8-27 当滤波系数当滤波系数aa ==00.55时的效果图时的效果图 当滤波系数当滤波系数aa ==00.55 3 2009-8-27 当滤波系数当滤波系数aa==00.117117时的效果图时的效果图 当滤波系数当滤波系数aa ==00.117117 4 2009-8-27 一阶滞后滤波法分析阶滞后滤波法分析 通过三个图的对比可以看出；滤波系数a越大，滤波结果 越平稳，但是灵敏度越低；滤波系数a越小，灵敏度越高 ，但是滤波结果越不稳定但是滤波结果越不稳定。 由此可见，灵敏度和平稳度似乎是一对矛盾。二者无法 完全兼顾完全兼顾。 固定滤波系数的一阶惯性滤波无法完美地兼顾灵敏度和 平稳度平稳度。有时有时，我们只能寻找我们只能寻找一个平衡个平衡，在可接受的灵在可接受的灵 敏度范围内取得尽可能好的平稳度。 而在在一些场合，我我们希希望拥有这样样一种接种接近理想状状态的 滤波算法，即：当数据快速变化时，滤波结果能及时跟 进（灵敏度优先）；而当数据趋于稳定，在一个固定的 点上下振荡时点上下振荡时，滤波结果能趋于平稳滤波结果能趋于平稳 （（平稳度优先平稳度优先））。 5 2009-8-27 一阶滞后滤波法优化阶滞后滤波法优化 于是，我们就想到用动态调整一阶滤波系数的算法 应该实现以下功能： a) 当数据快速变化时，滤波结果能及时跟 进（灵敏度优先），滤波系数a取较小的值，并且数 据变化越快据变化越快，灵敏度应该越高灵敏度应该越高。 b) 当数据趋于稳定，并在一个固定的点上 下振荡时下振荡时，，滤波系数滤波系数aa取较大的值取较大的值，，滤波结果能趋于滤波结果能趋于 平稳（平稳度优先）； c) 当数据稳定后，滤波结果能逼近并最终 等于采样数据。 6 2009-8-27 IOP345汽机超速遮断模件的 分段分段一阶惯性滤波阶惯性滤波 汽机测速遮断模件能够独立编程，转速采集一般采用 一阶惯性滤波阶惯性滤波，，大多都是硬件大多都是硬件RCRC回路滤波回路滤波，，高端的如高端的如 BRAUN也是如此,这样的滤波系数是一个常数定值； 我们在编程中也采用了一阶惯性滤波，公式为： Y (n)=Y(n-1)*(1-α) +αX (n) 式中：α=滤波系数；X(n)=本次采样值；Y(n-1)=上次滤波输出值；