10種PLC模擬輸入濾波方法的優缺點詳解


  輸入濾波通常是限幅濾波、中值濾波、算術平均濾波、遞歸平均濾波、中值平均濾波、極限平均濾波、一階滯后濾波、加權遞歸平均濾波、抖動濾波和極限抖動濾波。本文比較介紹了plc模擬輸入濾波方法的優缺點。

  1.PLC模擬輸入濾波法的極限濾波法(也稱程序判斷濾波法)

  A.方法:

  根據經驗判斷,確定兩次采樣的最大允許偏差值(設為A);每次檢測到新值時判斷:如果當前值與上一個值之差≤A,則當前值有效;如果當前值和上一個值之間的差值大於a,則當前值無效,當前值將被放棄並被上一個值替換。

  B.優點:

  限幅濾波方法能有效克服偶然因素引起的脈沖干擾。

  C.不足之處

  限幅濾波法不能抑制周期性干擾;平滑度差異

  2.PLC模擬輸入濾波法中值濾波法

  A.方法:

  連續采樣n次(n為奇數);根據大小排列n次樣本值;取中間值作為當前有效值。

  B.優點:

  中值濾波方法可以有效克服偶然因素帶來的波動干擾;對溫度和液位變化緩慢的測量參數有很好的過濾效果。

  C.缺點:

  中值濾波方法不適用於流速、流速等快速變化的參數。

  3.PLC模擬輸入濾波法的算術平均濾波法

  A.方法:

  取n個連續的采樣值進行算術平均運算。

  當n較大時,信號平滑度較高,但靈敏度較低。

  n小時,信號平滑度低,但靈敏度高。

  n值選擇:一般流程,n = 12壓力:N=4

  B.優點:

  算術平均濾波法一般適用於對具有隨機干擾的信號進行濾波,使信號以平均值為特征,信號在一定的數值范圍內上下波動。

  C.缺點:

  算術平均濾波法不適用於測量速度慢或數據計算速度快的實時控制。比較浪費的內存

  4.PLC模擬輸入濾波法的遞歸平均濾波法(又稱移動平均濾波法)

  A.方法:

  以n個連續采樣值為隊列;隊列長度固定為n;每次采樣新的一條數據,都放在隊列的末尾,扔掉原隊列頭的第一條數據(先進先出原則);通過對隊列中的N個數據進行算術平均,可以獲得新的過濾結果。n值選擇:流量,n = 12壓力:n = 4;液位,n = 4-12;溫度,N=1~4

  B.優點:

  遞歸平均濾波法對周期性干擾抑制效果好,平滑度高。適用於高頻振盪的系統

  C.缺點:

  遞歸平均濾波法靈敏度低;對偶爾的脈沖干擾抑制差;不易消除脈沖干擾造成的采樣值偏差;不適合脈沖干擾嚴重的場合;比較浪費的內存

  5.PLC模擬輸入濾波法中值平均濾波法(又稱抗脈沖干擾平均濾波法)

  A.方法:

  相當於“中值濾波法”+“算術平均濾波法”。連續采樣N個數據,去除最大值和最小值,然后計算N-2個數據的算術平均值;n值選擇:3-14

  B.優點:

  中值平均濾波法結合了兩種濾波方法的優點;對於偶然的脈沖干擾,可以消除脈沖干擾引起的采樣值偏差。

  C.缺點:

  中值平均濾波法與算術平均濾波法一樣,測量速度較慢。比較浪費的內存

  6.PLC模擬輸入濾波法的極限平均濾波法

  A.方法:

  極限平均濾波法相當於“極限濾波法”+“遞歸平均濾波法”。每次,新的采樣數據首先被剪切,然后被發送到隊列進行遞歸平均過濾。

  B.優點:

  極限平均濾波法結合了兩種濾波方法的優點;對於偶然的脈沖干擾,可以消除脈沖干擾引起的采樣值偏差。

  C.缺點:

  限制平均過濾方法浪費內存。

  7.PLC模擬輸入濾波方法之一,一階滯后濾波法

  A.方法:

  a = 0-1;該濾波結果=(1-a)×該采樣值+a×最后一次濾波結果

  B.優點:

  一階滯后濾波方法對周期性干擾有很好的抑制效果;適用於波動頻率高的場合。

  C.缺點:

  一階滯后濾波法由於相位滯后,靈敏度低;滯后的程度取決於A的值;濾波頻率高於采樣頻率的干擾信號無法消除。

  8.PLC模擬輸入濾波法的加權遞歸平均濾波法

  A.方法:

  遞歸平均濾波法是對遞歸平均濾波法的改進,即對不同時刻的數據賦予不同的權重。一般來說,越接近diangon.com目前的數據,體重增加越大。賦予新樣本值的權重系數越大,靈敏度越高,但信號平滑度越低。

  B.優點:

  遞歸平均濾波法適用於純滯后時間常數較大的對象。而且采樣周期短。

  C.缺點:

  對於純滯后時間常數小、采樣周期長、變化慢的信號,采用遞歸平均濾波方法。不能快速反映系統當前干擾的嚴重程度,濾波效果差。

  9.PLC模擬輸入濾波法的防抖濾波方法

  A.方法:

  設置過濾器計數器;將每個采樣值與當前有效值進行比較:如果采樣值等於當前有效值,則計數器清零;如果采樣值當前有效,則計數器為+1,判斷計數器是否≥上限n(溢出);如果計數器溢出,用當前值替換當前有效值並清除計數器。

  B.優點:

  該防抖濾波方法對變化緩慢的測量參數具有良好的濾波效果;可以避免控制器的反復開/關跳躍或臨界值附近顯示器上的數字抖動。

  C.缺點:

  防抖濾波法不適合快速變化的參數;如果計數器溢出時采樣值恰好是干擾值,干擾值將作為有效值導入系統。

  10.PLC模擬輸入濾波法的限幅防抖濾波法

  A.方法:

  限幅防抖濾波法相當於“限幅濾波法”+“防抖濾波法”。先限制,再消除抖動。

  B.優點:

  限幅抖動濾波法繼承了“限幅”和“抖動”的優點;對“防抖濾波法”中的一些缺陷進行了改進,避免將干擾值引入系統。

  C.缺點:

  限幅防抖濾波法不適用於快速變化的參數。

  學習plc是一個長期又需要積累的過程,以上內容看不明白的朋友可以先去看一套plc視頻教程,這樣更容易理解。


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM