[發明專利]一種惰性數據濾波方法

在審

• 申請號: 201410089823.6
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN104914800A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 張森;粟愛軍;劉軍
• 申請（專利權）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明涉及信號處理技術領域，具體地說，涉及一種惰性數據濾波方法。

背景技術

溫度數據作為一種車載惰性數據，其特性是數據變化過程平滑而非陡變。主變器、主變流器、牽引電機等設備的溫度數據對機車的實際控制有著重大影響，同時也關系到機車的運行安全。

在機車的車載設備中，作為整車控制中心的的網絡控制系統，需要采集主變器、主變流器、牽引電機等設備的溫度數據，并根據這些溫度數據實時監視相應設備的工作狀態，以做出相應的控制處理。

如果網絡控制系統采集的溫度數據不穩定或受干擾而陡變，會使網絡控制系統造成錯誤的控制，嚴重影響整個機車的正常工作，甚至可能導致機車運行故障甚至機破。因此保證這些溫度數據的可靠性有著重要意義。

目前在車輛產品中，通常做法是建立一個緩沖區對溫度數據進行一定次數的均值處理，從而達到平滑數據陡變的效果，實現惰性數據的濾波。從濾波效果上來看，現有的濾波方法還是無法有效地濾除溫度數據中的不穩定部分和陡變的部分。此外，現有的溫度數據濾波方法也無法平抑掉持續一段時間的陡變數據。由此可以看出，在車輛產品對可靠性和安全性有更高要求的條件下，現有的溫度數據濾波方法很難滿足要求。

基于上述情況，亟需一種能夠有效濾除惰性數據中的不穩定數據和陡變數據的惰性數據濾波方法。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種惰性數據濾波方法，所述方法包括：

采集當前時刻的惰性數據，得到當前時刻惰性數據采集值；

基于所述當前時刻惰性數據采集值和存儲的前一時刻惰性數據濾波值，根據多項式極值計算當前時刻惰性數據濾波值，以用于根據所述當前時刻惰性數據濾波值產生相應的控制信號。

根據本發明的一個實施例，根據如下公式計算所述當前時刻惰性數據濾波值：

F(p,T_k)＝p×T_k+(1-p)×F(p,T_k-1)

其中，F(p,T_k)表示第k時刻惰性數據濾波值，T_k表示第k時刻惰性數據采集值，第k時刻表示當前時刻，p表示惰性數據采集值的調節參數，F(p,T_k-1)表示第k-1時刻惰性數據濾波值。

根據本發明的一個實施例，所述惰性數據包括溫度數據。

根據本發明的一個實施例，所述調節參數的取值范圍包括[0.04，0.06]。

根據本發明的一個實施例，所述調節參數的取值范圍包括[0.94，0.96]

本發明提供的惰性數據濾波方法流程簡便，通過設置合理的調節參數，能夠有效濾除惰性數據中出現的不穩定數據和陡變數據。同時，相比于現有的惰性數據濾波方法，本方法還能夠有效地濾除陡變持續一段時間的惰性數據。本發明提供的惰性數據濾波方法提高了惰性數據的可靠性和穩定性，為控制系統的穩定運行提供保障，保證了車輛的安全運行。此外，通過設置其它合理的調節參數，本發明提供的惰性數據濾波方法還可以用于惰性數據中陡變數據的檢測。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要的附圖做簡單的介紹：

圖1是根據本發明的一個實施例的惰性數據濾波方法的流程圖。

具體實施方式

以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發明的實施方式，借此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。需要說明的是，只要不構成沖突，本發明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合，所形成的技術方案均在本發明的保護范圍之內。

惰性數據的特點是變化平滑，正常情況下惰性數據的變化中不會出現陡變。對于控制系統中陡變的惰性數據，為了保證惰性數據的可靠性，需要對這些陡變的惰性數據進行平滑處理。本發明根據惰性數據的平滑變化的特點，利用多項式極值理論，提出了惰性數據的迭代方程，以利用該迭代方程濾除陡變的惰性數據。

根據多項式極值理論，對于多項式a^n-1+a^n-2x+...+x^n-1，有如下公式：