一種惰性數(shù)據(jù)濾波方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種惰性數(shù)據(jù)濾波方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 溫度數(shù)據(jù)作為一種車載惰性數(shù)據(jù)，其特性是數(shù)據(jù)變化過(guò)程平滑而非陡變。主變器、 主變流器、牽引電機(jī)等設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)車的實(shí)際控制有著重大影響，同時(shí)也關(guān)系到機(jī) 車的運(yùn)行安全。
[0003] 在機(jī)車的車載設(shè)備中，作為整車控制中心的的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，需要采集主變器、主 變流器、牽引電機(jī)等設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)視相應(yīng)設(shè)備的工作狀態(tài)， 以做出相應(yīng)的控制處理。
[0004] 如果網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采集的溫度數(shù)據(jù)不穩(wěn)定或受干擾而陡變，會(huì)使網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)造 成錯(cuò)誤的控制，嚴(yán)重影響整個(gè)機(jī)車的正常工作，甚至可能導(dǎo)致機(jī)車運(yùn)行故障甚至機(jī)破。因此 保證這些溫度數(shù)據(jù)的可靠性有著重要意義。
[0005] 目前在車輛產(chǎn)品中，通常做法是建立一個(gè)緩沖區(qū)對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行一定次數(shù)的均值 處理，從而達(dá)到平滑數(shù)據(jù)陡變的效果，實(shí)現(xiàn)惰性數(shù)據(jù)的濾波。從濾波效果上來(lái)看，現(xiàn)有的濾 波方法還是無(wú)法有效地濾除溫度數(shù)據(jù)中的不穩(wěn)定部分和陡變的部分。此外，現(xiàn)有的溫度數(shù) 據(jù)濾波方法也無(wú)法平抑掉持續(xù)一段時(shí)間的陡變數(shù)據(jù)。由此可以看出，在車輛產(chǎn)品對(duì)可靠性 和安全性有更高要求的條件下，現(xiàn)有的溫度數(shù)據(jù)濾波方法很難滿足要求。
[0006] 基于上述情況，亟需一種能夠有效濾除惰性數(shù)據(jù)中的不穩(wěn)定數(shù)據(jù)和陡變數(shù)據(jù)的惰 性數(shù)據(jù)濾波方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種惰性數(shù)據(jù)濾波方法，所述方法包括：
[0008] 采集當(dāng)前時(shí)刻的惰性數(shù)據(jù)，得到當(dāng)前時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)采集值；
[0009] 基于所述當(dāng)前時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)采集值和存儲(chǔ)的前一時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)濾波值，根據(jù)多項(xiàng) 式極值計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)濾波值，以用于根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)濾波值產(chǎn)生相應(yīng) 的控制信號(hào)。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)如下公式計(jì)算所述當(dāng)前時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)濾波值：
[0011] F(p，Tk) = pXTk+(l-p) XF(p，Th)
[0012] 其中,F (p, Tk)表示第k時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)濾波值，Tk表示第k時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)采集值，第 k時(shí)刻表示當(dāng)前時(shí)刻，p表示惰性數(shù)據(jù)采集值的調(diào)節(jié)參數(shù)，F(xiàn)(p, Tlrf)表示第k-Ι時(shí)刻惰性數(shù) 據(jù)濾波值。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述惰性數(shù)據(jù)包括溫度數(shù)據(jù)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述調(diào)節(jié)參數(shù)的取值范圍包括[0. 04,0. 06]。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述調(diào)節(jié)參數(shù)的取值范圍包括[0. 94,0. 96]
[0016] 本發(fā)明提供的惰性數(shù)據(jù)濾波方法流程簡(jiǎn)便，通過(guò)設(shè)置合理的調(diào)節(jié)參數(shù)，能夠有效 濾除惰性數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的不穩(wěn)定數(shù)據(jù)和陡變數(shù)據(jù)。同時(shí)，相比于現(xiàn)有的惰性數(shù)據(jù)濾波方法，本 方法還能夠有效地濾除陡變持續(xù)一段時(shí)間的惰性數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供的惰性數(shù)據(jù)濾波方法提 高了惰性數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性，為控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障，保證了車輛的安全運(yùn) 行。此外，通過(guò)設(shè)置其它合理的調(diào)節(jié)參數(shù)，本發(fā)明提供的惰性數(shù)據(jù)濾波方法還可以用于惰性 數(shù)據(jù)中陡變數(shù)據(jù)的檢測(cè)。
[0017] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變 得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利 要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單的介紹：
[0019] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的惰性數(shù)據(jù)濾波方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用 技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說(shuō)明 的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合， 所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0021] 惰性數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是變化平滑，正常情況下惰性數(shù)據(jù)的變化中不會(huì)出現(xiàn)陡變。對(duì)于 控制系統(tǒng)中陡變的惰性數(shù)據(jù)，為了保證惰性數(shù)據(jù)的可靠性，需要對(duì)這些陡變的惰性數(shù)據(jù)進(jìn) 行平滑處理。本發(fā)明根據(jù)惰性數(shù)據(jù)的平滑變化的特點(diǎn)，利用多項(xiàng)式極值理論，提出了惰性數(shù) 據(jù)的迭代方程，以利用該迭代方程濾除陡變的惰性數(shù)據(jù)。
[0022] 根據(jù)多項(xiàng)式極值理論，對(duì)于多項(xiàng)式aM+a^x+. . . +Xlri，有如下公式：
[0023]
(.1)
[0024] 當(dāng)a = 1時(shí)，公式（1)則變?yōu)椋?br>[0025]
(2)
[0026] 當(dāng)X < 1，并且η趨向無(wú)窮時(shí)，那么則有：
[0027]
(3)
[0028] 根據(jù)上述多項(xiàng)式極值理論，本實(shí)施例提出了如下所示的惰性數(shù)據(jù)的迭代公式：
[0029] F(p，Tk) = pX (Tk-F(PJH)KF(PJH) = pXTk+(l-p) XF(PJh) (4)
[0030] 其中，F(xiàn) (p, Tk)表示第k時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)濾波值，Tk表示第k時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)采集值，P 表示惰性數(shù)據(jù)采集值的調(diào)節(jié)參數(shù)，F(xiàn)(p，Tlrt)表示第k-Ι時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)濾波值。
[0031] 由公式（4)可以看出，第k時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)濾波值F(p, Tk)等于第k時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)采 集值Tk利用調(diào)節(jié)參數(shù)p加權(quán)后的值與第k-Ι時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)濾波值F(p，Tlrt)利用Ι-p加權(quán) 后的值的和。當(dāng)P取合理的趨近于〇的值時(shí)，第k時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)較第k-Ι時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)的 變化量，對(duì)于輸出的濾波后的第k時(shí)刻惰性數(shù)據(jù)惰性數(shù)據(jù)F (p，Tk)的影響很小，這樣也就達(dá) 到了濾除惰性數(shù)據(jù)中的陡變數(shù)據(jù)的作用。
[0032] 由公式（4)可以進(jìn)一步得到：
[0033] F(p,Tk) =PXVpX(I-P)XV1+. ..+PX(I-P)k^1XV(I-P)kF(PjT 0) (5)