【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及手摇脉冲发生器输出信号滤波，尤其是指一种用于手摇脉冲发生器的滤波方法和系统。
技术介绍
1、手摇脉冲发生器（以下简称手轮）是搅拌摩擦固相增材数控系统中必备的控制组件，具有轴选择、速度倍率选择、滚轮发生脉冲等功能。手轮常用于在手动模式下单独控制各轴快速或慢速移动，手轮摇动时，轴会跟随移动。轴一般采用速度跟随手轮脉冲速度，由于脉冲的离散性和频率较低，数控系统对手轮的生成速度会出现很大波动，且波动呈现离散性。若轴直接跟随脉冲速度，将会造成剧烈抖动而不可控，因此需要对手轮速度的高频信号进行有效滤波。
2、然而，一般的低通滤波算法虽然能滤除手轮速度的高频信号，却很难均衡信号平滑与动态响应性，导致轴运动时抖动和噪声大，或者轴无法及时响应手轮的启停。其他方法例如滑动窗口滤波算法对异常值较为敏感，不能体现出人员摇动手轮的真实场景。
3、综上，现有的用于手轮的滤波方法无法保证获取平滑、动态响应良好的手轮速度值，导致轴无法平稳跟随运行。因此有必要提出一种改进的滤波算法，使得手轮速度具有良好的平滑效果和快速响应，保证轴平稳跟随运动。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中滤波方法无法保证获取平滑、动态响应良好的手轮速度值，导致轴无法平稳跟随运行的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于手摇脉冲发生器的滤波方法，包括：
3、步骤s1：通过一阶低通滤波算法对手摇脉冲发生器产生的手轮脉冲速度信号进行第
4、步骤s2：对第一次滤波后的手轮脉冲速度信号进行第二次滤波，用以平滑信号。
5、在本专利技术的一个实施例中，所述步骤s1中通过一阶低通滤波算法对手摇脉冲发生器产生的手轮脉冲速度信号进行滤波，公式为：
6、；
7、式中，为滤波系数，为当前脉冲速度采样值，为上一次速度输出值，为第一次滤波时的当前速度输出值。
8、在本专利技术的一个实施例中，所述一阶低通滤波算法中的滤波系数满足：。
9、在本专利技术的一个实施例中，所述步骤s2中对第一次滤波后的手轮脉冲速度信号进行第二次滤波的方法包括：
10、对第一次滤波后的速度信号使用加权平均进行第二次滤波，公式为：
11、；
12、式中，将第一次滤波的输出作为，表示第个第一次滤波后的速度值；为采样过程第个离散计算点，为加权平均滤波窗口内第个输入值的权重，为加权平均滤波窗口大小，为第二次滤波时的当前速度输出值。
13、在本专利技术的一个实施例中，使用加权平均进行第二次滤波时，满足：
14、；
15、式中，为加权平均滤波窗口大小，为自然常数。
16、在本专利技术的一个实施例中，所述加权平均滤波窗口取值为250。
17、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于手摇脉冲发生器的滤波系统，包括：
18、第一滤波模块：用于通过一阶低通滤波算法对手摇脉冲发生器产生的手轮脉冲速度信号进行第一次滤波，用以消除高频信号；
19、第二滤波模块：用于对第一次滤波后的手轮脉冲速度信号进行第二次滤波，用以平滑信号。
20、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述用于手摇脉冲发生器的滤波方法的步骤。
21、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述用于手摇脉冲发生器的滤波方法的步骤。
22、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述用于手摇脉冲发生器的滤波方法的步骤。
23、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
24、本专利技术所述的用于手摇脉冲发生器的滤波方法与单一滤波算法相比，能够有效消除手轮速度的高频信号，并且使速度信号更平滑，进而轴能够跟随手摇脉冲发生器运行更平稳；
25、本专利技术对加权平均滤波算法的权重进行改进，相比于平均权重、线性权重分配，本专利技术自行构建的归一化钟形权重分配更适合本专利技术提出的手摇脉冲发生器的滤波方法，滤波后的速度波形更平滑，具有较强的实用性。
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1.一种用于手摇脉冲发生器的滤波方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的用于手摇脉冲发生器的滤波方法，其特征在于：所述步骤S1中通过一阶低通滤波算法对手摇脉冲发生器产生的手轮脉冲速度信号进行滤波，公式为：
3.根据权利要求1所述的用于手摇脉冲发生器的滤波方法，其特征在于：所述一阶低通滤波算法中的滤波系数满足：。
4.根据权利要求2所述的用于手摇脉冲发生器的滤波方法，其特征在于：所述步骤S2中对第一次滤波后的手轮脉冲速度信号进行第二次滤波的方法包括：
5.根据权利要求4所述的用于手摇脉冲发生器的滤波方法，其特征在于：使用加权平均进行第二次滤波时，满足：
6.根据权利要求4所述的用于手摇脉冲发生器的滤波方法，其特征在于：所述加权平均滤波窗口取值为250。
7.一种用于手摇脉冲发生器的滤波系统，其特征在于：包括：
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述用于手摇脉冲发生器的滤波
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述用于手摇脉冲发生器的滤波方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述用于手摇脉冲发生器的滤波方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于手摇脉冲发生器的滤波方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的用于手摇脉冲发生器的滤波方法，其特征在于：所述步骤s1中通过一阶低通滤波算法对手摇脉冲发生器产生的手轮脉冲速度信号进行滤波，公式为：
3.根据权利要求1所述的用于手摇脉冲发生器的滤波方法，其特征在于：所述一阶低通滤波算法中的滤波系数满足：。
4.根据权利要求2所述的用于手摇脉冲发生器的滤波方法，其特征在于：所述步骤s2中对第一次滤波后的手轮脉冲速度信号进行第二次滤波的方法包括：
5.根据权利要求4所述的用于手摇脉冲发生器的滤波方法，其特征在于：使用加权平均进行第二次滤波时，满足：
6.根据权利要求4所述的用于手摇脉冲发生器...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，董肖节，严子贤，
申请(专利权)人：航天工程装备苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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