消除电磁搅拌对热电偶信号干扰的数字滤波方法及系统与流程

技术特征：

1.一种消除电磁搅拌对热电偶信号干扰的数字滤波方法，其中，包括：

通过热电偶测量连铸机结晶器内各采样点的温度数据；

根据每个采样点不同时间的温度数据构建每个采样点的初始温度时间序列；

对每个采样点的初始温度时间序列进行窗口平均处理，得到预滤波温度时间序列；

对经过窗口平均处理后的每个采样点的预滤波温度时间序列利用最小二乘法进行光滑处理，得到每个采样点的温度时间序列。

2.根据权利要求1所述的消除电磁搅拌对热电偶信号干扰的数字滤波方法，其中，所述对每个采样点的初始温度时间序列进行窗口平均处理的方法包括：

$T=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{T}_i$

其中，n为窗口内初始温度时间序列的数据点的个数，为自然数；T是窗口内数据点的温度平均值；T_i是窗口内初始温度时间序列的第i个数据点的温度。

3.根据权利要求1所述的消除电磁搅拌对热电偶信号干扰的数字滤波方法，其中，所述对经过窗口平均处理后的每个采样点的预滤波温度时间序列利用最小二乘法进行光滑处理的方法包括：

一个采样点的最小二乘曲线拟合公式为：

其中，a₀,a₁,...a_w为多项式的系数，为线性无关的函数；

对一个采样点的m+1个数据点进行曲线拟合，所述m+1个数据点的坐标分别为(x₀,y₀),(x₁,y₁),...(x_m,y_m)；其中，y_i＝f(x_i)；

令

根据所述最小二乘曲线拟合公式，令

写成矩阵形式为：

通过上面的线性方程组，得到系数a₀,a₁,...a_w的值，得到最小二乘法光滑处理后的所述采样点的各数据点的温度值，形成所述采样点的温度时间序列；

对每一个采样点进行上述最小二乘法的光滑处理，得到每一个采样点的温度时间序列。

4.根据权利要求3所述的消除电磁搅拌对热电偶信号干扰的数字滤波方法，其中，还包括：对不同采样点，采用相同或不同数量的预滤波时间序列的数据点利用最小二乘法进行光滑处理，得到光滑程度相同或不同的温度随时间变化曲线。

5.一种消除电磁搅拌对热电偶信号干扰的数字滤波系统，其中，包括：

温度数据获取单元，用于通过热电偶测量连铸机的结晶器内各采样点的温度数据；

初始温度时间序列构建单元，用于根据每个采样点不同时间的温度数据构建每个采样点的初始温度时间序列；

窗口平均处理单元，用于对每个采样点的初始温度时间序列进行窗口平均处理，得到预滤波温度时间序列；

滤波单元，对经过窗口平均处理后的每个采样点的预滤波温度时间序列利用最小二乘法进行光滑处理，得到每个采样点的温度时间序列。

6.根据权利要求5所述的消除电磁搅拌对热电偶信号干扰的数字滤波系统，其中，

在所述窗口平均处理单元中，对每个采样点的温度时间序列进行窗口平均处理的方法包括：

$T=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{T}_i$

其中，n为窗口内初始温度时间序列的数据点的个数，为自然数；T是窗口内数据点的温度平均值；T_i是窗口内初始温度时间序列的第i个数据点的温度。

7.根据权利要求5所述的消除电磁搅拌对热电偶信号干扰的数字滤波系统，其中，

在滤波单元中，对经过窗口平均处理后的每个采样点的预滤波温度时间序列利用最小二乘法进行光滑处理的方法包括：

一个采样点的最小二乘曲线拟合公式为：

其中，a₀,a₁,...a_w为多项式的系数，为线性无关的函数；对一个采样点的m+1个数据点进行曲线拟合，所述m+1个数据点的坐标分别为(x₀,y₀),(x₁,y₁),...(x_m,y_m)；其中，y_i＝f(x_i)，

令

根据所述最小二乘曲线拟合公式，令

写成矩阵形式为：

通过上面的线性方程组，得到系数a₀,a₁,...a_w的值，得到最小二乘法光滑处理后的所述采样点的各数据点的温度值，形成所述采样点的温度时间序列；

对每一个采样点进行上述最小二乘法的光滑处理，得到每一个采样点的温度时间序列。

8.根据权利要求7所述的消除电磁搅拌对热电偶信号干扰的数字滤波系统，其中，

在滤波单元中，对不同采样点，采用相同或不同数量的预滤波时间序列的数据点利用最小二乘法进行光滑处理，得到光滑程度相同或不同的温度随时间变化曲线。