MVI56-PDPS如何使用外部滤波器校正噪声?



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jonson
14 3 月 24
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外部滤波器为解决噪声问题提供了有效手段,但与其他噪声补偿选项一样,它们也有局限性

选择选择。在过程控制领域,从业者经常被迫在相互竞争的选项之间做出选择。考虑一个PID控制环路:它应该被调整为更快的干扰抑制还是更严格的设定点跟踪?是否应该衍生术语被使用还是PI配置提供足够快的建立时间?选择一直在继续。从这个意义上说,过滤噪音也有多种选择——这些选择提供了非常不同的好处。幸运的是,在信号噪声滤波方面,选择通常很明确。

最近的另一篇帖子关注的是内部过滤器–许多现代PID控制器中可用的算法,这些算法以数学方式修改相关过程变量(PV)信号以校正噪声。正如该帖子中所定义的:噪声是信号中的随机变化。它通常被归类为高频信号噪声或低频过程噪声。内部滤波器内置于控制器中并解决过程噪声问题,而外部滤波器通常是基于硬件的解决方案,可用于校正信号噪声。一个不幸的方面是,作为一名从业者,你不得不为一种或两种类型的噪声选择不同的解决方案。然而,如果目标是补偿信号噪声,那么答案很简单。

以下概述了两种主要类型的外部滤波器:

  • 过程变量过滤器

PV滤波器通常是模拟设备,旨在将与低频过程可变性相关的高频电气干扰降至最低。它们仅限于解决对控制器比例动作有边际影响的信号噪声。信号噪声不会影响积分动作,对信号噪声的滤波只会增加延迟。

在新型智能传感器中,如恩德雷斯+豪泽PV滤波器通常内置于设备本身。它们通常位于传感器变送器或多路复用器和控制器之间。通过校正信号噪声,PV滤波器等外部滤波器降低了可变性,进而降低了最终控制元件(FCE)的磨损。

External Filters

  • 控制器输出滤波器

一氧化碳过滤器也内置在设备中,但它们位于控制器信号的接收端。PV滤波器平滑直接馈入PID控制器的信号,而CO滤波器等外部滤波器则在CO信号进入FCE时对其高频振动进行校正。因此,它们通常为校正信号噪声提供了有效的手段,并且在校正与微分作用相关的噪声时特别有用。

像光伏过滤器一样,一氧化碳过滤器可以减少FCE的磨损。通用电气工业公司的变频驱动器艾默生费希尔系列定位器都被认为是过滤信号噪声和改善控制的高效解决方案。

设定点(SP)滤波器是另一种类型的外部滤波器,特意排除在本文之外。这些外部过滤器是保持有效过程控制的重要工具。也就是说,SP滤波器不用于校正信号噪声或过程噪声。SP过滤器将在未来的帖子中介绍。

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