3、斷分析判斷的根據(jù)過程機理等客觀規(guī)律和操作經(jīng)驗根據(jù)運算模塊進行檢查常見的處理方法一般通道:有限次數(shù)后報警,停止在線程序重要通道:設計冗余或故障診斷系統(tǒng)甚至容錯系統(tǒng)10/8/20216第六章計算機控制系統(tǒng)中的控制策略5-1-2數(shù)字濾波(又稱軟件濾波)數(shù)字濾波的必要性及優(yōu)點與RC濾波器結(jié)合使用,可抑制大多數(shù)引入過程的干擾不需要增加硬設備穩(wěn)定性好,且一種濾波程序可以反復調(diào)用使用靈活、方便,便于修改10/8/20217第六章計算機控制系統(tǒng)中的控制策略算術(shù)平均值濾波其中算術(shù)平均的次數(shù)m值決定了信號的平滑度和靈敏度。適用于對
4、流量、壓力及沸騰狀液面一類信號作平滑處理。5-1-2數(shù)字濾波—平均值濾波法(1)10/8/20218第六章計算機控制系統(tǒng)中的控制策略5-1-2數(shù)字濾波—平均值濾波法(2)實現(xiàn)方法可以在一個采樣瞬間對一個測點多次采樣后,計算出其平均值也可以對多個采樣周期的平均采樣值作遞推濾波使用遞推運算時,為加快運算速度,可以利用上一次計算出的值,通過下面的遞推平均濾波算式計算出當前采樣時刻的有效采樣信號。10/8/20219第六章計算機控制系統(tǒng)中的控制策略5-1-2數(shù)字濾波—平均值濾波法(3)加權(quán)遞推平均濾波(滑動平均值濾波)
5、基本思想:算術(shù)平均值濾波對每個采樣值給出相同的權(quán)重系數(shù),即1/m。若要增加新采樣值在有效信號中的比重,提高系統(tǒng)對當前所受干擾的靈敏度,實際應用時,可采用加權(quán)遞推平均濾波,其算式為常數(shù)ai的選取是多種多樣的,滿足10/8/202110第六章計算機控制系統(tǒng)中的控制策略5-1-2數(shù)字濾波—中值濾波法(1)中值濾波的基本原理在某采樣瞬間對被測參數(shù)連續(xù)采樣3次或3的倍數(shù),選擇大小居中的數(shù)據(jù)(或數(shù)組再作平均后)作為有效信號。適用范圍能有效地去除由于偶然因素引起的波動或因采樣器的不穩(wěn)定造成的誤碼等脈沖性干擾。平均值濾波對具有
6、周期性干擾噪聲的信號比較有效,中值濾波法對偶然出現(xiàn)的脈沖干擾信號有良好的濾波效果,可結(jié)合使用。10/8/202111第六章計算機控制系統(tǒng)中的控制策略5-1-2數(shù)字濾波—慣性濾波法(一階滯后濾波)慣性濾波法基本概念用軟件實現(xiàn)RC低通濾波器功能,動態(tài)方程為其中Tf=RC,稱為濾波時間常數(shù)離散化后動態(tài)方程,T為采樣周期,得,0<a<1,稱為濾波系數(shù)。10/8/202112第六章計算機控制系統(tǒng)中的控制策略5-1-2數(shù)字濾波—程序判斷濾波基本概念克服偶然的、大幅度的跳碼干擾比較兩個相鄰采樣瞬間采樣值的大小關(guān)鍵正確選擇Δy
7、0。故該法又叫限速(變化率)濾波法
8、y(k)-y(k-1)
9、≤Δy0,則y(k)=y(k)>Δy0,則y(k)=y(k-1)10/8/202113第六章計算機控制系統(tǒng)中的控制策略5-1-2數(shù)字濾波各種濾波方法的特點與應用平均值濾波適用于周期性干擾;加權(quán)平均遞推濾波適用于純滯后較大的過程;中值濾波和程序判斷濾波適用于偶然出現(xiàn)的脈沖干擾;慣性濾波適用于高頻干擾。10/8/202114第六章計算機控制系統(tǒng)中的控制策略5-1-3數(shù)據(jù)處理目的經(jīng)過處理后,可直接引用采樣數(shù)據(jù)。常見的數(shù)據(jù)處理內(nèi)容線性化處理:(1)孔板差壓與流
10、量(2)熱電偶的熱電勢與溫度校正運算:如溫度補償測量值與工程量的轉(zhuǎn)換:(1)線性值公式;(2)開方值轉(zhuǎn)換公式;(3)熱電偶與熱電阻公式10/8/202115第六章計算機控制系統(tǒng)中的控制策略5-1-4軟測量簡介(1)問題的提出背景實際生產(chǎn)過程中,一些重要質(zhì)量指標變量如精餾塔的產(chǎn)品組分濃度、生物發(fā)酵罐中菌體濃度、煉鐵爐中的溫度等都難以直接測量,以前的解決方法:(1)采用間接的質(zhì)量指標:如溫