三容系统智能数字滤波器设计论文_毕业论文.doc

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1、东北电力大学2010届本科毕业设计论文本科毕业设计论文三容系统智能数字滤波器设计学生姓名：何强班级：电技061学号：0601030136指导教师：张虹所在单位：电气工程学院答辩日期：年月日34东北电力大学2010届本科毕业设计论文摘要多容器流程系统是过程控制中的一种典型的被控对象，生产实践中有着广阔的应用背景。在检测的过程中，由于工况复杂，很容易产生测量噪声，从而使基于系统状态常规控制策略的控制系统无法投入运行，或运行效果不好，严重地影响生产安全和经济效益。本文以三容实验系统为例设计数字滤波器，首先建立三容系统的数学模型，再基于SIMULINK建立三容仿真实验系统，然后设计了防脉冲

2、干扰平均值滤波器、中值滤波器、滑动算术平均值滤波器、滑动加权算术平均值滤波器、一阶低通滤波器5种数字滤波器进行滤波，比较各种滤波器滤波效果的优劣，以及各自的特性。在应用的过程中，数字滤波器滤波的平滑性始终与其真实性是矛盾的。为了解决这个矛盾，本文设计了非线性一阶数字滤波器，当数据快速变化时使数据快速跟上，当数据变化缓慢时平滑性优先。然后运用这种滤波器进行滤波，达到了良好的滤波效果。关键词数字滤波；噪声干扰；三容系统34东北电力大学2010届本科毕业设计论文AbstractMulti-vesselprocesssystemisatypicalprocesscontrolinacont

3、rolledobjectandproductionpracticehasbroadapplicationbackground.Asthecomplexityofworkingconditions,itisverysusceptibletogeneratemeasurementnoiseintheprocessoftesting.Asaresult,conventionalcontrolstrategyofcontrolsystembasedonsystemstatuscannotbeputintooperationorbadintheoperationaleffect.Theref

4、ore,itisseriouslyaffectedtheproductionofsafeandcost-effective.Itakethethree-tanksystemforexampletodesigndigitalfilterinthisthesis.Firstly,establishamathematicalmodelofthree-tanksystem.Secondly,establishSIMULINK-basedthree-tanksimulationsystem.Thirdlytodesignfivefilterstofilterwaves,anti-pulsea

5、ndanti-interferenceaveragefilter,medianfilter，slide-arithmetic-meanfilter,slidingweightedarithmeticmeanfilter,first-orderlow-passfilter.Atlast,comparethefilteringeffectofthevariousfiltersandtheircharacteristics.Intheapplicationprocess,thesmoothnessofdigitalfiltersfilteringanditsauthenticityhas

6、alwaysbeencontradictory.Toresolvethisconflict,Idesignakindofnonlinearfirst-orderdigitalfilterinthethesis.Thatistosay,rapidlychangewhenthedataquicklytokeepupwiththedata,changeisslowwhenthedatasmoothnesspriority.Aboveall,thiskindoffiltercanachieveagoodfilteringeffect.Keywords:Digitalfiltering;In

7、terferenceofnoise;Three-tanksystem34东北电力大学2010届本科毕业设计论文目录摘要2Abstract3第1章绪论51.1课题背景及研究的意义51.2数字滤波器设计研究现状61.3本文的研究内容6第2章三容系统模型建立72.1三容系统简介72.2三容系统数学模型建立82.3三容仿真实验系统建立102.4三容系统仿真11第3章数字滤波器的设计143.1数字滤波器与模拟滤波器的区别143.2数字滤波器的实现143.3防脉冲干扰平均值滤波器