什么是滤波和滤波时间常数?

2021/11/14 2:28:33 人评论 次浏览 分类:过程控制  文章地址:/tech/4031.html

滤波是一种算法,即将信号中特定波段频率滤除的操作,滤波主要用于减少过程测量信号上的噪声。
滤波示意图
图1 滤波示意图


控制系统通常提供一阶惯性滤波器、滑动平均滤波器,最常用的滤波器类型是一阶惯性滤波器,其输出以指数形式接近输入。一阶惯性滤波器是低通滤波器,用于降低过程测量信号中的高频噪声分量。一阶惯性滤波器传递函数如下所示。


T就是滤波时间常数。是输出改变为输入的63.2%所需的时间。


这些滤波器通常用于流量测量信号,因为这些信号容易产生大量噪声。时间常数为2~3秒的一阶惯性滤波器通常能满足流量控制回路的需要。如果需要,可以使用更长的时间常数,但是当滤波器成为回路的主导惯性滞后时要非常小心。


请使用尽可能小的滤波时间常数,因为滤波会引入惯性滞后,这可能会导致控制回路性能降低,并可能隐藏过程问题。


使用滤波后PID调节器参数比不使用滤波是否显著增强,是评判滤波时间常数是否合适的一个依据。

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