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飞行器相关滤波器学习(简单滤波一)

2021-10-05 10:58:16  阅读:202  来源: 互联网

标签:采样 滤波器 有效值 飞行器 滤波 限幅 平均


飞行器相关滤波器学习(简单滤波一)

参考学习链接

十大滤波器(Arduino):
https://www.geek-workshop.com/thread-7694-1-1.html

限幅滤波器

限幅滤波函数不是限制振幅,不同于limit()函数,而是限制变化的幅度,主要作用是滤除突变和因偶然因素引起的脉冲干扰,起平滑作用,但平滑性较差,且无法抑制周期性的干扰。

中位值滤波器

连续n(n为奇数)次取样后,将抽样值排序,取中间值为有效值返回,能平滑数据,要求采样率更高,适用于变化较为缓慢的场景,如温度,液体水位变化等的测量抽样,不适用于飞行器速度等场景。

算数平均滤波法

连续n次取样后,对采样值进行算数平均数的运算,与中位值滤波相同,需要较大的采样率,不适用于高速实时控制场景,且比较浪费RAM,平滑效果和灵敏度由n决定。

滑动平均(递推平均滤波)

连续n次取样后,将采样值计入队列,每次采样将数据记在队尾,丢弃队头,先入先出,再进行算数平均计算。平滑度高,使用于抗周期震荡干扰,对偶然脉冲误差的抑制能力较差,偶然误差没有被舍弃,也作为有效值计入,无法消除偶然脉冲干扰,浪费RAM。

中位值平均滤波(防脉冲干扰平均滤波)

”中位值滤波法“+”算数平均滤波法“
连续n次取样后,对采样值按大小排序,舍弃最大值和最小值,取(n-2)个数的算数平均数。既可以较好地消除偶然出现的脉冲干扰(舍弃了可能出现的突变值)也可以较好抑制周期震荡误差(取平均值)。计算速度较慢,浪费RAM。

限幅平均滤波

”限幅滤波法“+”递推平均滤波法“
对每次采样后的数据进行限幅滤波,滤除突变脉冲数据,将剩下的有效数据(数据无效时用上一次的数据)送入队列中,进行递推平均滤波。既可以消除突变偶然脉冲误差,也可消除周期震荡误差。

一阶滞后滤波

取加权因数a(0<=a<=1)
本次滤波结果=(1-a)×本次采样值+a×上次滤波的结果
相当于单p滤波器,相位滞后,灵敏度较低,相位滞后程度取决于a的大小,不能消除滤波频率高于1/2采样频率的干扰信号

加权递推平均滤波

对不同时刻的数据加以不同的权值,越是接近现时刻的数据,加权越大,还是单p控制器。p越大,系统灵敏度越高,但平滑性越差。

消抖滤波法

设置滤波计数器,记录测量的有效值,将每次的采样值与有效值比较,当采样值=有效值,计数器清零,当采样值不等于有效值,计数器+1,计数器达到设置上限溢出时,用采样本次的值替换当前的有效值,清空计数器。但替代当时的值可能是误差干扰值,容易将错误的值导入系统中,不适用于高速变化的系统,适用于缓慢变化的系统,可以避免数值再临界值横跳波动带来的反复开、关变化。

限幅消抖滤波法

”限幅滤波法“+”消抖滤波法“
先限幅滤除错误数据,避免将干扰值代入系统之,再消抖起平滑作用,避免反复横跳,但是该方法对快速变化的参数不适用。

标签:采样,滤波器,有效值,飞行器,滤波,限幅,平均
来源: https://blog.csdn.net/pige_/article/details/120610924

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