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预处理数据

预处理数据的方法

PID 调节器中,您可以在使用被控对象数据进行估计之前对其进行预处理。导入 I/O 数据后,在被控对象辨识选项卡上,使用预处理菜单选择预处理操作。

  • 删除偏移量 - 从数据中删除均值、常量值或初始值。

  • 缩放数据 - 按常量值、信号最大值或信号初始值缩放数据。

  • 提取数据 - 选择要在辨识中使用的数据子集。您可以通过图形方式选择要提取的数据,或在文本框中输入开始和结束时间。

  • 对数据进行滤波 - 使用低通、高通或带通滤波器处理数据。

  • 重采样数据 - 使用零阶保持或线性插值对数据进行重采样。

  • 替换数据 - 将数据替换为常量值、区域初始值、区域最终值或线条。您可以使用此功能来替换离群值。

您可以根据应用的需要对数据执行任意次预处理操作。例如,您可以对数据进行滤波并删除偏移量。

删除偏移量

删除数据偏移量对于获得良好的辨识结果非常重要。在删除偏移量选项卡中,您可以一次性删除所有信号的偏移量,或使用从信号中删除偏移量下拉列表选择一个特定信号来删除其偏移量。使用要删除的偏移量下拉列表指定要删除的值。这些选项包括:

  • 常量值。在框中输入值。(默认值:0)

  • 数据的均值,用于创建零均值数据。

  • 信号初始值。

更改偏移量值时,修改后的数据会显示在绘图的预览中。

做出选择后,请点击 用经过预处理的数据更新现有数据。

缩放数据

缩放数据选项卡中,您可以选择缩放所有信号或指定要缩放的信号。从要使用的缩放下拉列表中选择缩放值。这些选项包括:

  • 常量值。在框中输入值。(默认值:1)

  • 信号最大值。

  • 信号初始值。

在更改缩放时,修改后的数据会显示在绘图的预览中。

做出选择后,请点击 用经过预处理的数据更新现有数据。

提取数据

提取数据选项卡中选择要使用的数据子集。您可以通过图形方式或指定开始时间和结束时间来提取数据。要以图形方式提取数据,请点击并拖动竖线来选择要使用的数据区域。

当点击 时,以黄色突出显示的区域之外的数据将被丢弃。

对数据进行滤波

您可以使用低通、高通或带通滤波器对数据进行滤波。低通滤波器会阻止高频信号,高通滤波器会阻止低频信号,带通滤波器兼具低通滤波器和高通滤波器的属性。

低通滤波器高通滤波器带通滤波器选项卡上,您可以选择对所有信号进行滤波或指定特定信号。对于低通和高通滤波,您可以指定信号的归一化截止频率。其中,归一化频率 1 对应于采样率的一半。对于带通滤波器,您可以指定归一化的开始和结束频率。通过在选项卡上的关联字段中输入值来指定频率。也可以通过拖动数据频域图中的竖线,以图形方式指定滤波器频率。

点击选项以指定滤波器阶数,并选择零相移滤波器。

做出选择后,请点击 用经过预处理的数据更新现有数据。

重采样数据

重采样数据选项卡中,使用重采样采样周期: 字段指定采样周期。您可以使用以下插值方法之一对数据进行重采样:

  • 零阶保持 - 用紧挨缺失数据采样之前的数据值填充缺失数据采样。

  • 线性插值 - 使用连接两个数据点的线来填充缺失数据。

默认情况下,重采样方法设置为零阶保持。您可以从重采样方法下拉列表中选择线性插值方法。

修改后的数据显示在图中的预览中。

做出选择后,请点击 用经过预处理的数据更新现有数据。

替换数据

替换数据选项卡中,通过在绘图的某区域中拖动来选择要替换的数据。选择数据后,使用替换所选数据下拉列表选择如何替换数据。您可以用以下选项之一替换所选数据:

  • 常量值

  • 区域初始值

  • 区域最终值

  • 一条线

被替换的预览数据会更改颜色,替换数据会出现在绘图上。在更新之前,点击清空预览可清空您替换的数据并重新开始。

做出选择后,请点击 用经过预处理的数据更新现有数据。

替换数据对于替换离群值等操作很有用。离群值可以定义为偏离均值超过三倍标准差的数据值。当基于包含离群值的数据估计参数时,结果可能不准确。因此,在估计参数之前,您可以选择先替换数据中的离群值。

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