sum+=value_buf[count]*coe[count];
return(char)(sum/sum_coe);
}
9、消抖滤波法
一、方法:
设置一个滤波计数器
将每次采样值不当前有效值比较:
如果采样值=当前有效值,则计数器清零
如果采样值<>当前有效值,则计数器+1,并判断计数器是否>=上限N(溢出)
如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器
二、优点:
对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果,
可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动
三、缺点:
对于快速变化的参数丌宜
如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效值
导入系统
四、模块程序
#defineN12
charfilter()
{
charcount=0;
charnew_value;
new_value=get_ad();
while(value!
=new_value);
{
count++;
if(count>=N)returnnew_value;
delay();
new_value=get_ad();
}
returnvalue;
}
10、限幅消抖滤波法
一、方法:
相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”
先限幅,后消抖
二、优点:
继承了“限幅”和“消抖”的优点
改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统
三、缺点:
对于快速变化的参数丌宜
四、模块程序
参考子程序1、9
11、IIR数字滤波器
一、方法:
确定信号带宽,滤之。
Y(n)=a1*Y(n-1)+a2*Y(n-2)+...+ak*Y(n-k)+b0*X(n)+b1*X(n-1)+
b2*X(n-2)+...+bk*X(n-k)
二、优点:
高通,低通,带通,带阻任意。
设计简单(用matlab)
三、缺点:
运算量大。
四、模块程序
intBandpassFilter4(intInputAD4)
{
intReturnValue;
intii;
RESLO=0;
RESHI=0;
MACS=*PdelIn;
OP2=1068;//FilterCoeff4[4];
MACS=*(PdelIn+1);
OP2=8;//FilterCoeff4[3];
MACS=*(PdelIn+2);
OP2=-2001;//FilterCoeff4[2];
MACS=*(PdelIn+3);
OP2=8;//FilterCoeff4[1];
MACS=InputAD4;
OP2=1068;//FilterCoeff4[0];
MACS=*PdelOu;
OP2=-7190;//FilterCoeff4[8];
MACS=*(PdelOu+1);
OP2=-1973;//FilterCoeff4[7];
MACS=*(PdelOu+2);
OP2=-19578;//FilterCoeff4[6];
MACS=*(PdelOu+3);
OP2=-3047;//FilterCoeff4[5];
*p=RESLO;
*(p+1)=RESHI;
mytestmul<<=2;
ReturnValue=*(p+1);
for(ii=0;ii<3;ii++)
{
DelayInput[ii]=DelayInput[ii+1];
DelayOutput[ii]=DelayOutput[ii+1];
}
DelayInput[3]=InputAD4;
DelayOutput[3]=ReturnValue;
//if(ReturnValue<0)
//{
//ReturnValue=-ReturnValue;
//}
returnReturnValue;
}
12、RC滤波算法
例子程序
RcDigital(double&X,double&Y)
{
staticintMidFlag;
staticdoubleYn_1,Xn_1;
doubleMyGetX=0,MyGetY=0;
doubleAlfa;
Alfa=0.7;
if(X==0||Y==0)
{
MidFlag=0;
Xn_1=0;
Yn_1=0;
MyGetX=0;
MyGetY=0;
}
if(X>0&&Y>0)
{
if(MidFlag==1)
{
MyGetY=(1-Alfa)*Y+Alfa*Yn_1;
MyGetX=(1-Alfa)*X+Alfa*Xn_1;
Xn_1=MyGetX;
Yn_1=MyGetY;
}
else
{
MidFlag=1;
MyGetX=X;
MyGetY=Y;
Xn_1=X;
Yn_1=Y;
}
}
X=MyGetX;
Y=MyGetY;
}
13、PID算法
结构·
模块程序
typedefstructPIDValue
{
uint32Ek_Uint32[3];//差值保存,给定和反馈的差值
uint8EkFlag_Uint8[3];//符号,1则对应的为负数,0为对应的
为正数
uint8KP_Uint8;
uint8KI_Uint8;
uint8KD_Uint8;
uint16Uk_Uint16;//上一时刻的控制电压
uint16RK_Uint16;//设定值
uint16CK_Uint16;//实际值
}PIDValueStr;
PIDValueStrPID;
uint8out;//加热输出
uint8count;//输出时间单位计数器
/*********************************
PID=Uk+KP*[E(k)-E(k-1)]+KI*E(k)+KD*[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)];(增量型PID算式)
函数入口:
RK(设定值),CK(实际值),KP,KI,KD
函数出口:
U(K)
//PID运算函数
********************************/
voidPIDOperation(void)
{
uint32Temp[3];//中间临时变量
uint32PostSum;//正数和
uint32NegSum;//负数和
Temp[0]=0;
Temp[1]=0;
Temp[2]=0;
PostSum=0;
NegSum=0;
if(PID.RK_Uint16>PID.RK_Uint16)//设定值大于实际值否?
{
if(PID.RK_Uint16-PID.RK_Uint16>10)//偏差大于10否?
{
PID.Uk_Uint16=100;
}//偏差大于10为上限幅值输出(全速加热)
else
{
Temp[0]=PID.RK_Uint16-PID.CK_Uint16;//偏差<=10,计算E(k)
PID.EkFlag_Uint8[1]=0;//E(k)为正数
//数值秱位
PID.Ek_Uint32[2]=PID.Ek_Uint32[1];
PID.Ek_Uint32[1]=PID.Ek_Uint32[0];
PID.Ek_Uint32[0]=Temp[0];
/****************************************/
if(PID.Ek_Uint32[0]>PID.Ek_Uint32[1])//E(k)>E(k-1)否?
{
Temp[0]=PID.Ek_Uint32[0]-PID.Ek_Uint32[1];//E(k)>E(k-1)
PID.EkFlag_Uint8[0]=0;}//E(k)-E(k-1)为正数
else
{
Temp[0]=PID.Ek_Uint32[0]-PID.Ek_Uint32[1];//E(k)PID.EkFlag_Uint8[0]=1;}//E(k)-E(k-1)为负
数
/****************************************/
Temp[2]=PID.Ek_Uint32[1]*2;//2E(k-1)
if((PID.Ek_Uint32[0]+PID.Ek_Uint32[2])>Temp[2])//E(k-
2)+E(k)>2E(k-1)否?
{
Temp[2]=(PID.Ek_Uint32[0]+PID.Ek_Uint32[2])-Temp[2];//E(k-
2)+E(k)>2E(k-1)
PID.EkFlag_Uint8[2]=0;}//E(k-2)+E(k)-2E(k-
1)为正数
else
{
Temp[2]=Temp[2]-(PID.Ek_Uint32[0]+PID.Ek_Uint32[2]);//E(k-
2)+E(k)<2E(k-1)
PID.EkFlag_Uint8[2]=1;}//E(k-2)+E(k)-2E(k-1)为
负数
/****************************************/
Temp[0]=(uint32)PID.KP_Uint8*Temp[0];//KP*[E(k)-E(k-1)]
Temp[1]=(uint32)PID.KI_Uint8*PID.Ek_Uint32[0];//KI*E(k)
Temp[2]=(uint32)PID.KD_Uint8*Temp[2];//KD*[E(k-2)+E(k)-
2E(k-1)]
/*以下部分代码是讲所有的正数项叠加,负数项叠加*/
/**********KP*[E(k)-E(k-1)]**********/
if(PID.EkFlag_Uint8[0]==0)
PostSum+=Temp[0];//正数和
else
NegSum+=Temp[0];//负数和
/*********KI*E(k)****************/
if(PID.EkFlag_Uint8[1]==0)
PostSum+=Temp[1];//正数和
else
;//空操作,E(K)>0
/****KD*[E(k-2)+E(k)-2E(k-1)]****/
if(PID.EkFlag_Uint8[2]==0)
PostSum+=Temp[2];//正数和
else
NegSum+=Temp[2];//负数和
/***************U(K)***************/
PostSum+=(uint32)PID.Uk_Uint16;
if(PostSum>NegSum)//是否控制量为正数
{
Temp[0]=PostSum-NegSum;
if(Temp[0]<100)//小于上限幅值则为计算值输出
PID.Uk_Uint16=(uint16)Temp[0];
else
PID.Uk_Uint16=100;//否则为上限幅值输出
}
else//控制量输出为负数,则输出0(下限幅值输出)
PID.Uk_Uint16=0;
}
}
else
{
PID.Uk_Uint16=0;
}
}
14.FFT变换算法
一、思想:
FFT变换算法的基本思想:
利用WN的周期性和对称性,把一个N项序列
(设N=2k,k为正整数),分为两个N/2项的子序列,每个N/2点DFT变换需要(N/2)
^2次运算,再用N次运算把两个N/2点的DFT变换组合成一个N点的DFT变换。
这
样变换以后,总的运算次数就变成N+2(N/2)2=N+N^2/2。
二、模块程序
#include
typedefstruct
{
doubler;
doublei;
}my_complex;
//检查a是否为2的整数次方数
#defineNOT2POW(a)(((a)-1)&(a)||(a)<=0)
#defineMYPI3.14159265358979323846//pi
my_complex*fft(constmy_complex*x,unsignedintlen)
{
unsignedintex=0,t=len;
unsignedinti,j,k;
my_complex*y;
doubletr,ti,rr,ri,yr,yi;
if(NOT2POW(len))returnNULL;//如果失败,迒回空指针
for(;!
(t&1);t>>=1)ex++;//len应该等于2的ex次方
y=(my_complex*)malloc(len*sizeof(my_complex));
if(!
y)returnNULL;//变址计算,库里-图基算法
for(i=0;iwhile((t--)>0){j<<=1;j|=k&1;k>>=1;}
if(j>=i){y[i]=x[j];y[j]=x[i];}
}//用变址后的y向量进行计算
for(i=0;ifor(j=0;j{ti=-MYPI*k/t;rr=cos(ti);ri=sin(ti);
tr=y[j+k+t].r;ti=y[j+k+t].i;
yr=rr*tr-ri*ti;yi=rr*ti+ri*tr;
tr=y[j+k].r;ti=y[j+k].i;
y[j+k].r=tr+yr;y[j+k].i=ti+yi;
y[j+k+t].r=tr-yr;y[j+k+t].i=ti-yi;}}}
returny;
}//以下为测试
intmain()
{
inti,DATA_LEN;
my_complex*x,*y;
printf("基二FFT测试\n输入生成序列长度:
");
scanf("%d",&DATA_LEN);
x=(my_complex*)malloc(DATA_LEN*sizeof(my_complex));
for(i=0;iprintf("处理前...\n实部\t\t虚部\n");
for(i=0;iprintf("%lf\t%lf\n",x[i].r,