Использование алгоритмов аппроксимации для сглаживания трендов измерительных преобразователей

Abstract

Статья посвящена вопросам адаптивной фильтрации при измерении сигналов со сложной динамикой. Примерами таких сигналов могут служить: преобразователь измерения скорости капиллярного впитывания; величина протечки при диагностике запорной арматуры. Для данных случаев предлагается изменять тип сглаживания в зависимости от динамики. Динамика оценивается с помощью аппроксимации текущих значений линейной, параболической или другой зависимостью. Представлены результаты математического моделирования работы цифрового фильтра, бегущего среднего, а также сглаживания с помощью линейной и параболической зависимости при различных частотах полезного сигнала, проведенного с помощью пакета MatLab. Эффективность фильтра оценивалась по среднеквадратическому отклонению от исходного синусоидального сигнала. Проведенные исследования показали, что применение локальной линейной или параболической аппроксимации позволяет существенно улучшить сглаживание. Их использование также позволяет одновременно следить за динамикой и строить адаптивные схемы; одновременно контролировать параметры шума, бороться с импульсными помехами. По результатам предложен алгоритм адаптации для измерительного преобразователя впитывания.