c# - 滞后循环以解决由于噪声引起的 "flickering"值

Question

背景:我们有一个嵌入式系统，可使用 10 位模数转换器将线性位置(0 毫米 - 40 毫米)从电位器电压转换为其数字值。

    ------------------------
0mm |                      | 40 mm
    ------------------------

我们以 1 毫米的增量向用户显示线性位置。前任。 1mm、2mm、3mm等

问题:我们的系统可用于电磁噪声环境，由于噪声进入 ADC，可能导致线性位置“闪烁”。例如，当电位器处于 39 毫米时，我们将看到如下值:39、40、39、40、39、38、40 等。

由于我们每 1 毫米四舍五入一次，例如，如果值在 1.4 和 1.6 毫米之间切换，我们将看到 1 和 2 之间的闪烁。

建议的软件解决方案:假设我们不能更改硬件，我想在值的舍入中添加一些滞后以避免这种闪烁。这样:

如果当前值为 1mm，则当原始值为 1.8 或更高时，它只能达到 2mm。同样，如果当前值为 1mm，则当且仅当原始值为 0.2 或更低时，它才能变为 0mm。

我编写了以下简单的应用程序来测试我的解决方案。如果我走在正确的轨道上，或者您有任何建议，请告诉我。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace PDFSHysteresis
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            double test = 0;
            int curr = 0;
            Random random = new Random();

            for (double i = 0; i < 100; i++)
            {
                test = test + random.Next(-1, 2) + Math.Round((random.NextDouble()), 3);
                curr = HystRound(test, curr, 0.2);

                Console.WriteLine("{0:00.000} - {1}", test, curr);
            }

            Console.ReadLine();
        }

        static int HystRound(double test, int curr, double margin)
        {

            if (test > curr + 1 - margin && test < curr + 2 - margin)
            {
                return curr + 1;
            }
            else if (test < curr - 1 + margin && test > curr - 2 + margin)
            {
                return curr - 1;
            }
            else if (test >= curr - 1 + margin && test <= curr + 1 - margin)
            {
                return curr;
            }
            else
            {
                return HystRound(test, (int)Math.Floor(test), margin);
            }
        }
    }
}

示例输出:

Raw      HystRound
======   =========
00.847   1
00.406   1
01.865   2
01.521   2
02.802   3
02.909   3
02.720   3
04.505   4
06.373   6
06.672   6
08.444   8
09.129   9
10.870   11
10.539   11
12.125   12
13.622   13
13.598   13
14.141   14
16.023   16
16.613   16

Answer 1

如何使用最后 N 秒的读数平均值，其中 N 可能相当小/亚秒，具体取决于您的采样率？

您可以使用简单的线性平均值，也可以使用更复杂的方法，具体取决于您的需要。维基百科上详细介绍了几种移动平均算法:

http://en.wikipedia.org/wiki/Moving_average

根据您的灵敏度/响应能力需求，如果新读数超过运行平均值 X%，您可以重置平均值。