[发明专利]基于多路位置检测传感器的数据滤波融合算法及装置

权利要求书

1.一种基于多路位置检测传感器的数据滤波融合算法，其特征在于：包括如下步骤：

S100：配置多路位置传感器采集系统和位置数据处理系统，每路传感器采集系统包括若干个通道，每个通道设置一个位置检测传感器；多路位置传感器系统分别独立的采集传感器数据；

S200：位置数据处理系统判断各路独立设置的位置检测传感器数据是否异常，清除异常的传感器数据，并根据正常的各位置检测传感器数据计算有效数据的平均值；

S300：位置数据处理系统判断各位置检测传感器数据计算有效数据的平均值是否满足平均值限幅的要求；如果满足平均值限幅要求，则执行步骤S400；否则跳过步骤S400直接执行步骤S500；

S400：满足平均值限幅要求时，计算多路位置检测传感器数据的平均值；

S500：位置数据处理系统判断其中一路位置检测传感器采集的数据是否正常；如果数据正常，则采用传感器数据加权算法计算最终位置值；否则将其他路中正常的位置检测传感器数据作为最终位置值。

2.如权利要求1所述的一种基于多路位置检测传感器的数据滤波融合算法，其特征在于：所述步骤S200判断各路独立设置的位置检测传感器数据是否异常的方法是：如果该路位置检测传感器数据正常，则计算选择位置检测传感器的有效数据平均值；如果该路位置检测传感器数据异常且发生异常的位置检测传感器的数量大于等于2个，则认为该路位置检测传感器采集系统整体故障，则保持位置数据0输出，并发出系统故障报警；如果该路位置检测传感器数据异常且发生异常的位置检测传感器的数量小于2个，则剔除异常数据，采集和处理正常的位置检测传感器数据。

3.如权利要求2所述的一种基于多路位置检测传感器的数据滤波融合算法，其特征在于：所述步骤S200中，计算各路位置检测传感器有效数据的平均值，包括如下步骤：

S201：多路传感器采集系统分别获取各个位置检测传感器的多个位置的历史数据；

S202：分别选取各个位置检测传感器的历史数据中的最大值和最小值；

S203：消除异常的历史数据，计算各传感器有效数据的平均值；

S204：统计满足平均值限幅和速度限幅的合法数据的个数；如果满足平均值限幅要求则计算有效历史数据的平均值；如果不满足平均值限幅要求，则输出通道故障状态的位置数据，发出该位置检测传感器通道故障报警信号。

4.如权利要求3所述的一种基于多路位置检测传感器的数据滤波融合算法，其特征在于：所述平均值限幅和速度限幅的计算方法为：根据传感器的实际运行状态，实时将若干个当前通道位置检测传感器的数据，记录保存到数据记录队列，剔除最大值和最小值，然后求出平均值，作为滤波的基值；同时读取当前速度值，乘以采样周期，作为滤波的速度基值；设定一个波动范围，平均值滤波基值和速度基值乘以其波动范围的上限和下限，获得滤波区间。

5.如权利要求4所述的一种基于多路位置检测传感器的数据滤波融合算法，其特征在于：逐个对比数据记录队列里的每个数据，当数据同时满足平均值和速度滤波区间时，则认为此数据满足要求，并将数据正确个数加1。

6.如权利要求5所述的一种基于多路位置检测传感器的数据滤波融合算法，其特征在于：还包括：在当前周期中，完成数据队列每个数据的滤波后，获得数据正确个数，当数据正确个数大于设定值，认为此周期内该通道位置检测传感器运行正常，并将最新的数据送至位置数据处理系统中的数据融合模块；若当前周期中的正确数据小于设定值，则认为此通道位置检测传感器出现故障，输出一个特殊数据至数据融合模块，并将该通道的故障状态位置设为1。

7.如权利要求4所述的一种基于多路位置检测传感器的数据滤波融合算法，其特征在于：所述滤波区间是根据一定的时间窗口期统计出来的动态区间。

8.一种基于多路位置检测传感器的装置，其特征在于：包括：多路传感器采集系统(1)、若干单通道数据滤波模块(3)、多路数据融合模块(4)和位置控制系统；

所述多路位置传感器采集系统(1)包含若干位置检测传感器，并将各路传感器数据送至各个单通道数据滤波模块(3)中；

所述若干单通道数据滤波模块(3)，用于接收多路位置传感器采集系统(1)输出的一路位置检测传感器数据；各单通道数据滤波模块(3)将接收到的位置检测传感器数据进行数据监测和数据滤波，剔除错误的数据和故障采集通道；并将数据监测和数据滤波处理后得到的合法的数据进一步输送至多路数据融合模块(4)中；

所述多路数据融合模块(4)，用于将单通道数据滤波模块(3)滤波处理后的各路数据进行数据融合，并通过权利要求1-6任一项所述的数据融合算法进行数据的加权计算，将加权计算结果反馈至位置控制系统中。