本发明专利技术涉及双丝高速焊电信号滤波领域，具体公开了一种基于预测的改进时滞双丝高速焊信号滤波方法，包括：(1)对双丝高速焊过程中的电压或电流信号进行采样，计算一定时间内的采样信号差，根据采样信号差得到趋势阈值；(2)根据趋势阈值，将电压或电流信号分成上升段、下降段、平稳段；(3)对处于上升段和下降段的信号分别设定上升趋势因子和下降趋势因子；(4)设置一加速因子，在信号上升段，将信号加上该加速因子；在信号下降段，将信号减去该加速因子；(5)根据上升段、下降段、平稳段，对信号进行分段滤波处理。本发明专利技术方法减少了传统时滞算法的滞后性问题，使滤波效果更具实时性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及双丝高速焊中信号处理研宄领域，特别涉及一种基于预测的改进时滞 双丝高速焊信号滤波方法。
技术介绍
双丝高速焊电源是一个强电和弱电组合的系统。在双丝高速焊过程中，焊接电流 信号会受到各种干扰，其中包括： (1)双丝高速焊电源自身的电流可达到几百甚至上千安培，从而产生较大的电磁 场，影响电流波形； (2)逆变电源功率二极管的高频切换会对电流波形产生干扰； (3)由于加到电网上的负载千变万化，这些负载或多或少对电网产生干扰，如大 功率设备的使用使电网电压波形产生畸变，高频设备的开启造成电网电压波形具有高频脉 冲、尖峰脉冲成分等； (4)高速运行的DSP控制板本身也是一个高频干扰源。上述这些干扰都会使双丝高速焊电源的电流控制信号充满了噪声甚至会发生畸 变，而这些信号又是双丝高速焊电源控制和性能分析评价的基础。因此抑制或清除这些干 扰信号对双丝高速焊电源控制系统的影响显得尤为重要。 目前，对于干扰噪声的消除通常可以分为硬件滤波和软件滤波两大类。由于双丝 高速焊电流信号噪声的频带往往很宽，且具有随机性，采用硬件滤波只能抑制某个频率范 围的噪声，其它频率段的噪声仍会侵入系统，因此，除了采用硬件滤波方法外，还需采用软 件滤波措施。 软件滤波技术因设计灵活、节省硬件资源越来越引起人们重视。目前常用的软件 滤波算法有均值滤波、时滞滤波、维纳滤波、卡尔曼滤波、小波滤波等方法。除此之外还有一 些研宄人员进行了小波滤波的研宄，如段彬等人进行了小波信号去噪研宄，周漪清等人进 行了指数衰减自适应阈值小波消噪法的研宄，但是这些方法都具有计算复杂、实时性较差 的特点。 因此，针对双丝高速焊信号，提出一种实时性高，且能提取更多更有价值的信号特 征的滤波方法具有重要研宄价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于预测的改进时滞双 丝高速焊信号滤波方法，该方法减少了传统时滞算法的滞后性问题，使滤波效果更具实时 性。 本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：一种基于预测的改进时滞双丝高速焊信 号滤波方法，包括步骤： (1)对双丝高速焊过程中的电压或电流信号进行采样，计算一定时间内的采样信 号差，根据采样信号差得到趋势阈值； (2)根据趋势阈值，将电压或电流信号分成上升段、下降段、平稳段； (3)设定上升趋势因子和下降趋势因子； (4)设定加速因子，在信号上升段，将信号加上该加速因子；在信号下降段，将信 号减去该加速因子； (5)根据上升段、下降段、平稳段，对信号进行分段滤波处理。 为了提高准确性和稳定性，所述步骤（1)中，以四次采样信号差的平均值作为趋 势阈值th i; 式中，设XiS本次采样值，X H为上一次采样值，采样信号差d i= X i-XH，Adi = (^+cIh〇 优选的，所述步骤（2)中，设定一阈值比较常数a，则当前区段判别值Td的计算过 程如下： Td= PX1+QX (-1)； 其中，若IthiI >a，且八屯>0，且屯>0,则P为1，否则，P为-1 ; 若IthiI彡a，且厶屯〈0，且屯〈0,则Q为1，否则，Q为-1 ; 当Td为0时，该段信号处于平稳段；当Td为1时，该段信号处于上升段；当TdS-I 时，该段信号处于下降段。 优选的，所述步骤（3)中，上升趋势因子1^和下降趋势因子dc 1通过下面公式计 算得到： rsj= rs ^1Xc0; (Ici= dc HXc0; 其中，Ctl为预先设定的大于等于1的常数，rs p (Ici初始值均为0. 5。 具体的，所述步骤（5)，增加加速因子ac后，对信号进行分段滤波处理的计算过程 为： (5-1)若Td为0,该段信号处于平稳段，则当前信号采样值X i对应的滤波后信号值 A的计算公式为： Vi = JV1+a2x (dc, + rst) x (x,. - V1^1); 其中，％为平稳段滤波强度因子，取〇到I之间的值； (5-2)若Td为1，该段信号处于上升段，则： ac = I A dj/n | ； 其中，C1表示上升段或下降段滤波强度的强度因子，取0到1之间的值；Ti表示滤 波采样的周期；n等于2; (5-3)若Td为-1，该段信号处于下降段，则： 本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果： 1、本专利技术将双丝高速焊电流或电压信号分为上升段、下降段、平稳段，根据每个阶 段信号对滤波算法的要求，设计不同算法，加速或者减缓变化趋势，使信号滤波效果在平滑 性和实时性上得到平衡。 2、本专利技术方法在保留双丝信号特征的同时不仅有效的去除了信号干扰，还及时反 应了波形的动态变化。【附图说明】 图1是实施例1所采用的双丝高速焊中主电路示意图。 图2是实施例1所述方法的流程图。 图3是实施例1中实测输入电流波形图。 图4是实施例1中输入电流信号滤波效果图。【具体实施方式】 下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限 于此。 实施例1 本实施例以熔化极气体保护双丝高速焊的信号处理为例，实验平台包括双丝高速 焊数字化电源、送丝机构、保护气体、行走小车及导轨、工控机、小波分析仪、示波器等。其 中，小波分析仪的硬件部分配置了电压传感器和电流霍尔传感器，用以采集电压电流信号， 其主电路参见图1。小波分析仪的软件部分可显示电压、电流波形，并可对其进行波形缩放。 下面结合图2,具体说明本实施例一种基于预测的改进时滞双丝高速焊信号滤波 方法的步骤： (1当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于预测的改进时滞双丝高速焊信号滤波方法，其特征在于，包括步骤：(1)对双丝高速焊过程中的电压或电流信号进行采样，计算一定时间内的采样信号差，根据采样信号差得到趋势阈值；(2)根据趋势阈值，将电压或电流信号分成上升段、下降段、平稳段；(3)设定上升趋势因子和下降趋势因子；(4)设定加速因子，在信号上升段，将信号加上该加速因子；在信号下降段，将信号减去该加速因子；(5)根据上升段、下降段、平稳段，对信号进行分段滤波处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨锦辉，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东火电工程有限公司，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。