KR100324046B1 - 적응지수필터와그조정방법및그이용방법과,제어루프및그제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 특히 노이즈를 감소시키기 위해 적응 지수필터(3)를 조정한다. 필터의 입력에, 데이터와 노이즈 모두를 포함하는 일련의 시간-이산적 입력신호(x_k)가 공급된다. 필터의 입력신호(x_k)의 표준편차의 추정값()이 적응 지수필터법을 실행하기 전에 결정된다. 이 방법은, 필터로부터의 선행 샘플주기의 출력신호(y_k-1)와 현재의 필터에 대한 필터 입력신호(x_k) 사이의 편차(d_k)를 측정하는 단계와, 그 편차의 표준편차의 추정값에 대한 비율(R_k)을 결정하는 단계 및, 이 비율에 대응하여 필터의 이산적 시정수(F_k)를 조정하여 필터의 출력에 필터 출력신호(y_k)를 공급하는 단계를 포함하고 있다.

Description

적응 지수필터와 그 조정방법 및 그 이용방법과, 제어루프 및 그 제어방법

본 발명은, 적응 지수필터와 적응 지수필터를 조정하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 측정값을 나타내는 신호중의 노이즈 성분의 감소에 유용하다. 필터의 입력에는 노이즈 성분(또는 측정을 나타내는 값의 왜곡)과 데이터 성분(또는 측정을 나타내는 값) 모두를 포함하는 일련의 시간-이산적 입력신호가 제공된다. 처리제어의 관계에서, 본 발명은 제어루프내에서의 적응 지수필터의 이용과, 제어 루프 및, 제어 루프를 제어하기 위한 방법과 관련이 있다.

적응 필터는 필터 자신의 파라메터를 자동적으로 조정하기 위한 능력을 갖춘 필터이다. 적응 필터는 노이즈 제거 또는 노이즈의 감소와, 에코 제거기, 누설보상, 회선등화(line equalization), 음성처리 등의 다수의 용도에서 신호를 처리하는데 노이즈 왜곡의 악영향을 감소시키기 위해 사용될 수 있다 이 관계에서, "노이즈"라는 용어는 모든 형태의 방해를 나타내기 위해 사용된다.

처리 제어의 경우에, 노이즈 신호는 처리 노이즈로서 (측정값이 입력되는)처리 시스템내, 또는 측정 노이즈로서 측정 시스템내의 어느 하나에서 생성되는 것이다. 일반적으로, 시간 이산적 신호 자체에 관한 종래의 분석적 기술을 사용하여 신호내의 노이즈원을 확인하는 것은 불가능하다. 일반적으로, 노이즈는 일련의 이산적 신호가 시간함수로서 분석될 때에는 발진특성 또는 진동특성을 나타내고; 통상, 종합적인 발진패턴은 특성 주파수를 갖는 1세트의 사인파로 분해할 수 있다.

처리 노이즈는 드록시메이트(Droximate)영역으로부터 측정센서의 위치까지의 처리 시스템내의 과도적 변동으로부터 발생된다. 액체중의 동반 기포(entrained gas bubbles)의 존재와, 교반되어 있는 기름/물 혼합물의 경우에 보이는 액체 밀도의 국부적 변화, 액체 온도의 국부적 변화 및, 교류(turbulence) 등을 처리 시스템내의 관련되는 변동의 원인으로 될 수 있는 것과 같은 요인으로서 들 수 있다.

측정 노이즈는 측정 시스템의 각 스테이지에서 발생된다. 측정 노이즈는 일반적으로 측정 시스템의 품질과 관련된다.

온도와 압력 및 유량등의 처리변수를 측정하기 위해 사용되는 현재의 방법은 본래 진폭중에 처리 노이즈와 측정 노이즈의 양쪽이 혼입된 신호를 발생시킨다. 그 결과, 노이즈에 의해 열화된 처리 신호를 사용하는 것은 처리 제어 기술자들의 오랜 문제이다. 에너지 발란스 또는 질량 발란스를 계산하는 경우에서와 같이, 정상 상태 또는 정상 평균값이 측정값을 수신하는 시스템에 의해 필요로 될 때, 종래의 필터링 기술은 현저하게 노이즈 신호의 고주파 부분의 작용을 현저하게 줄일 수 있게 된다. 그러나, 비교적 저주파인 처리 변동 노이즈에 대한 관련 필터에 의한 응답은 상당한 위상 지연을 갖고, 필터로부터 출력되는 신호값의 대표적인 특성에서 불확정성을 연속 야기시킨다.

노이즈성 신호의 영향을 최소화하기 위한 필터의 바람직한 설계로는 화학적인 처리와, 운전장치, 기계류등의 측정시의 노이즈의 종류나 성질을 충분히 이해하는 것이 기초로 된다.

노이즈등의 자연현상은 일반적으로 균등하게 분포되지는 않는다. 반대로, 자연현상은 가우스분포로 알려져 있는 공지의 벨(bell)형 분포특성을 갖는 정규분포에 가장 따르기 쉽다. 이 분포에 의해 발생된 랜덤 수는 그룹 전체의 평균값의 주위에 집적하는 경향이 있다. 랜덤 수가 평균값으로부터 멀어짐에 따라 그 발생빈도는 감소한다.

처리 제어의 분야에서 노이즈 감소를 위해 가장 일반적으로 사용되는 필터는 지수필터이다. 이와 같은 지수필터는 디지털(통상적으로는 시간 이산적)입력신호를 필터링하기 위해 구성된다. 이러한 입력신호는 어떠한 디지털신호이어도 되는 바, 즉 화학제조 처리의 특성을 측정하고 있는 변환기로부터 출력된 각 전류나 전압의 (아날로그에서 디지털로의 변환프로세스로부터 발생되는)디지털신호에 있어서, 관련되는 디지털신호는 다음에 각종 밸브나, 펌프, 모터로의 출력신호의 생성에 의해 상기 화학제조 처리를 제어 또는 조작하는 프로세스제어 컴퓨터에 사용된다. 이러한 신호는 노이즈에 의해 열화되고, 또한 데이터 값과 상기 데이터값을 일반적으로 왜곡하는 경향이 있는 노이즈 모두를 내포한다.

필터 입력신호(현재의 샘플링 주기에서의 상기 처리중의 변수의 측정을 나타내는 디지털화된 이산적 처리 출력신호)를 x_k, 선행 샘플링 주기로부터의 지연된 필터 출력신호를 y_k-1및, 시간 인덱스를 k로 하면, 현재의 샘플링 주기의 필터 출력신호(y_k)는,

y_k= (1-F_k) ·y_k-1+F_k·x_k(1)

에 의해 정의된다. 여기서, F_k는 이산적 필터 시정수를 나타내고, 샘플링주기를 T_s, 연속 필터 시정수를 T_p로 하면,

F_k= 1-e^-Ts/Tp(2)

에 의해 정의된다.

여기서, "시정수"라는 용어는 종래의 기술 및, 처리제어와 계측공학의 사전으로부터 얻어지고 있는 점에 주목해야 한다. 비록, 종래의 용어가 본 개시내에서 사용되고는 있지만, "불변(unvaring)"을 함축하고 있는 "정수(constant)"라는 용어의 문자상의 의미는 몇몇의 경우, "시정수"의 값이 다시 계산되는 경우가 있기 때문에, 현재 개시된 문맥에 있어서 약간 변경되는 경우도 있고, 따라서 시간을 확장한 문맥으로 볼때에는 시간과 함께 변화된다. 그럼에도 불구하고, 이 용어는 처리 다이나믹 특성에 관한 수식의 특정 요소를 참조하는데 사용되기 때문에, 당업자가 고려하는 경우에 있어서도 여전히 유효하다.

종래의 지수필터는, 복잡한 규칙에 따라 연속적인 필터 시정수(T_p)와 샘플링 주기(T_s)를 조정하는 것에 의해 조정되고, 여기서 이산적 필터 시정수(F_k)가 식(2)에 따라 조정된다.

제1도는 본 발명에 따른 적응 디지털 필터를 갖춘 제어루프를 단순화된 블록도의 형태로 나타낸 도면이다.

제2도는 본 발명에 따른 적응 디지털 필터를 조정하기 위한 방법의 단계를 도시한 플로우차트이다.

제3도는 이산적 필터 시정수와, 현재 입력신호의 출력신호로부터의 편차의 필터 입력신호의 표준편차의 추정값에 대한 비율과의 사이의 전형적인 기능적 관계의 도면이다.

본 발명의 목적은, 필터의 입력에 공급된 현재의 시간-이산적 입력신호에 응답하여 지수필터의 최적 이산적 시정수를 용이하게 조정하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 최적의 이산적 시정수를 필터의 입력에 공급된 현재의 시간-이산적 입력신호에 응답하여 용이하게 조정할 수 있는 적응 지수필터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 입력에 데이터와 노이즈 모두를 포함하는 일련의 시간-이산적 입력신호가 공급되는 적응 지수필터를 조정하기 위한 방법이 제공되고, 이 방법에 있어서 필터 입력신호의 표준편차의 추정값이 적응 지수필터 방법을 실시하기 이전에 결정되는데, 이 방법은 적응 지수필터에 대한 현재의 입력신호와 지수필터로부터의 그 이전의 샘플링 주기의 출력신호와의 사이의 편차를 측정하는 단계와, 표준편차의 상기 추정값에 대한 상기 편차의 비율을 결정하는 단계 및, 적응 지수필터와 출력에서 필터링된 출력신호를 공급하기 위해 상기 비율에 응답하여 필터의 이산적 시정수를 조정하는 단계를 갖추고 있다. 필터 입력신호의 표준편차의 추정값은 이전에 결정되어 있다는 점에서, 본 발명에 따른 적응 지수필터는, 적응 지수필터에 대한 현재의 입력신호와 지수필터로부터 이전 샘플주기의 출력신호와의 사이에 편차를 측정하기 위한 수단과, 표준편차의 상기 평가에 대한 상기 편차의 비율을 결정하기 위한 수단 및, 적응 지수필터의 출력에서 필터링된 출력신호를 공급하기 위해 상기 비율에 응답하여 필터의 이산적 시정수를 조정하기 위한 수단을 갖추고 있다.

이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 제어기(1)와, 제어시스템 또는 처리부(2) 및, 적응 필터(3)를 구비한 제어루프를 단순화된 블록도로 도시한 것이다.

기준 입력신호(r)는 입력신호의 하나를 부정하고 있는 가산기 또는 감산기의 어느 쪽도 될 수 있는 결합회로(4)로 공급된다. 제1도에서, 적응 필터(3)로부터의 출력은 부정되어 결합회로(4)로 공급된다. 결합회로(4)로부터의 출력은, 에러신호(e_k; k는 시간 인덱스)로서 제어기(1)로 공급되고, 제어기(1)로부터의 출력으로서 처리부(2)에 대한 처리 입력(m_k)을 생성한다.

처리부(2)는 리액터, 충전할 콘테이너, 다이리스터, 모터 그외 어떠한 기계적 또는 화학적 처리일 수 있다.

온도, 유량, 전압, 전류, 회전속도, 또는 그 외의 어느 변수일 수 있는 필터입력신호(x_k; 현재의 샘플링 주기에서 처리부(2)내의 어느 변수의 측정을 대표하는 디지털화된 이산적 처리 출력신호)는 지수필터(5)와, 조정수단(6) 및, 지연수단(7)을 갖춘 적응필터(3)에 공급된다. 지수필터(5)로부터의 필터 출력신호(y_k)는 결합회로(4)로 공급된다.

처리부(2)로부터 출력된 필터 입력신호(x_k)는 처리부, 측정장치 및, 그외의 환경의 안정상태에 따라 1초간 또는 그 외의 임의의 시간일 수 있는 샘플간격(또는 주기) T_s로 샘플링된다. 이러한 샘플링된 필터 입력신호(x_k; k는 이산적 시간의 시간 인덱스)는 적응필터(3)의 지수필터(5) 및 조정수단(6)에 대해 일련의 시간-이산적 입력신호로서 공급된다.

지수필터(5)의 시간 인덱스값과 관련된 이산적 시간, 즉 현재의 샘플링 주기에서 필터 출력신호(y_k)는 또한 지연수단(7)에 공급되고, (현재의 샘플링 주기의)필터 출력신호(y_k)는 1샘플링 주기 만큼 지연되어, 선행하는 샘플링 주기(Y_k-1)로부터의 지연된 필터 출력신호를 생성하고, 이 신호는 다음의 시간 인덱스 k+1의 값과 관련된 다음의 샘플링 주기중에 실행되는 계산에 사용된다. 이는 지수필터(5)가 필터 출력신호(y_k)를 출력할 때의 시간 인덱스(k)를 갖는 현재의 샘플링 주기중에 선행하는 샘플링 주기(y_k-1)로부터의 지연된 필터 출력신호가 선행 시간 인덱스(k-1)를 갖는 선행 샘플링 주기중에 지수필터(5)에 의해 계산되고, 지연수단(7)으로부터 조정수단(6)으로 공급된다.

여기서, 적응필터(3)의 동작에 대해 기능적인 도면(흐름도)의 형태로 적응필터(3)의 동작을 나타내는 제2도를 참조하여 설명한다.

필터 입력신호(x_k)의 표준편차의 추정값()은 공지의 방법에 따라 적응지수필터 방법을 실시하기 이전에 결정되어 있다. 본 발명의 몇몇 응용에서, 최상의 방식은 표준편차의 추정값()이 주기적으로, 또는 제어된 처리부(2)의 조작상태의 천이(즉, 구성요소(B)가 구성요소(A)와는 본질적으로 다른 다수의 특성을 갖고 있는 경우에 있어서, "구성요소(A)의 추가"로부터 "구성요소(B)의 추가"로의 처리제어상태의 시프트)의 어느 한쪽을 기초로 재계산되는 때에 달성되는 것으로 고려된다.

동작은 초기화 부분에서 시작한다. 표준편차의 추정값()이 독출(읽음)된다. 이어서, 시간 인덱스(k)가 0으로 설정되고, 또한 제1필터 입력신호(x_k)가 독출되며, 또한 필터의 제1필터 출력신호(y_k)가 x_k와 동일하게 설정된다. 마찬가지로, 필터의 선행 샘플링 주기(y_k-1)로부터의 지연 필터 출력신호가 필터 입력신호(x_k)와 동일하게 설정된다. 다음에, 시간 인덱스(k)의 값이 1만큼 증가되고, 또한 새로운 샘플링 주기에 대한 필터 입력신호(x_k)가 독출(읽음)된다.

다음에, 선행하는 샘플링 주기(y_k-1)로부터의 지연 출력신호에 대한 필터입력신호(x_k)의 편차가 계산된다. 이 편차(d_k)는,

d_k= |x_k- y_k-1| (3)

로 정의된다.

경험에 의하면, 표준편차의 추정값()에 대한 편차(d_k)의 비율(R_k)은

(4)

에 의해 결정된다.

이산적 필터 시정수(F_k)를 결정하는 하나의 방법은 다음의 식에 의한다.

F_k= a₁R_k+ a₂R_k ²+ a₃R_k ³+ a₄R_k ⁴+ a₅R_k ⁵(5)

이 식에서, 계수 a₁로부터 a₅까지는 제3도에 따른 함수관계에 근사하도록 다항식 보간(polynomial interpolation)에 의해 결정된다. 본 출원인의 컴퓨터 시스템을 사용할 때 값은, 예컨대(본 발명이 실시예에 있어서)

a₁= 0.697; a₂= -7.705,; a₃= 32.66; a₄= 40.38; a₅= 15.73이 될 수 있다.

상기 결정된 이산적 필터 시정수(F_k)에 따르면, 필터 출력신호(y_k)는 상기 식에 따라 결정될 수 있다.

y_k= (1-F_k) ·y_k-1+ F_k·x_k

그 후, 필터 출력신호(y_k)는 결합회로(4)에 공급되고, 또한 지연수단(7)에도 공급된다. 다음에, 시간 인덱스(k)의 값은 1 만큼 증가되고, 또한 다음의 필터 입력신호(x_k)는 독출 등이 수행된다.

제3도는 이산적 필터 상수(F_k)와 비율 사이의 예시적인 함수관계를 나타낸 것으로, 여기서 R_k와 F_k의 값은 각각 상기 (4) 식 및 (5) 식에 따라 결정된다.

본 실시예의 함수관계에서, 이산적 필터 시정수(F_k)는, 편차(d_k)가 표준편차의 추정값의 1.5배 보다 작을 때는 0으로 설정되고, 편차(d_k)가 표준편차의 추정값의 3.5배 보다 더 클때는 1로 설정된다.

이는 표준편차의 추정값의 1.5배 보다 더 작은 편차(d_k)의 경우, 필터는 처리데이터의 변화가 중요하지 않은 것으로 간주하게 된다. 즉, 측정값의 변화는 순수한 처리 노이즈만에 기인하는 것이어서 처리 그 자체는 안정되어 있기 때문에 필터의 필터 출력신호(y_k)는 선행하는 샘플링 주기의 경우와 동일한 값으로 유지된다.

표준편차의 추정값()의 3.5배 보다 큰 편차(d_k)인 경우, 필터는 처리에 중요한 변화가 발생된 것으로 간주하여, 필터 입력신호(x_k)는 지수필터(5)에 의해 어떠한 명백한 "필터링(filtering)" 수정을 수행하는 것 없이 필터 출력신호를 y_k= x_k로 설정하는 방법으로 효과적으로 출력된다.

이들 2극값 사이에서, F_k와 R_k사이의 함수관계는 제3도에 도시된 바와 같이 어떠한 불연속점도 갖지 않는다. 이는 이산적 필터 시정수(F_k)가 비율(R_k)의 증가에 응답하여 값 0으로부터 값 1로 정상적으로 증가하는 것을 의미한다. 이 적응 지수필터(3)를 조정하는 이러한 방법은, 제어기(1)가 D제어기 기능(유도 작용에 의한)을 내장하고 있는 경우에는 특히 효과적이다.

제3도에서 1.5와 3.5로 표시된 상기 소정의 하한값과 상한값은 더욱이 다른 방법, 즉 1을 소정의 하한값, 4를 소정의 상한값으로 결정할 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 함수관계는 대칭적이다.

제어기(1)가 D제어기를 갖추고 있지 않는 경우, 함수관계는 상기 소정의 하한값과 상한값에 있어서, 2개의 불연속점을 갖추는 것도 있다. 이 경우, 곡선은 3개의 부분의 조합으로 이루어질 수 있는데, 여기서 R_k가 소정의 하한값 보다 작을때는 F_k= 0; R_k가 소정의 상한값 보다 더 클때는 F_k= 1; 그리고, 소정의 하한값과 상한값은 1개의 직선에 의해 접속된다.

발명의 효과

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 필터의 입력에 공급된 현재의 시간-이산적 입력신호에 응답하여 지수필터의 최적 이산적 시정수를 용이하게 조정할 수 있게 됨으로써 표준편차를 이용할 때의 필터의 응답성을 현저히 향상시킬 수 있음과 더불어 식 (5)에 따라 표준편차의 추정에 대한 계산을 정밀하게 할 수 있고, 또한 최적 이산적 시정수를 필터의 입력에 공급된 현재의 시간-이산적 입력신호에 응답하여 용이하게 조정할 수 있게 된다.

Claims (17)

1. 노이즈를 감소시키기 위해, 적응 지수필터에 입력으로서 데이터와 노이즈 모두를 포함하는 일련의 시간-이산적 입력신호를 제공하여, 적응 지수필터를 조정하기 위한 방법에 있어서,

   필터 입력신호의 표준편차의 추정값을 적응 지수필터 방법을 실행하기 이전에 결정하는 단계와, 상기 적응 지수필터로부터의 선행 샘플주기의 출력신호와 상기 적응 지수필터에 대한 현재의 필터 입력신호 사이의 편차를 측정하는 단계, 상기 표준편차의 추정값에 대한 상기 편차의 비율을 결정하는 단계 및, 상기 적응 지수필터의 출력에 필터 출력신호를 공급하도록 상기 비율에 대응하여 필터의 이산적 시정수를 조정하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 적응 지수필터를 조정하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 비율이 제1소정 값 보다 작으면, 상기 필터의 이산적 시정수가 값 0과 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터를 조정하기 위한 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 비율이 제2소정 값 보다 크면, 상기 필터의 이산적 시정수가 값 1과 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터를 조정하기 위한 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 필터의 이산적 시정수가 상기 비율의 증가에 따라 값 0으로부터 값 1로 정상적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터를 조정하기 위한 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이산적 필터 시정수와 상기 비율 사이의 함수관계가 S형태를 갖는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터를 조정하기 위한 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 함수관계가 이하의 식으로 정의되고,

   F_k= a₁Rk + a₂R_k ²+ a₃R_k ³+ a₄R_k ⁴+ a₅R_k ⁵

   상기이고,

   상기 d_k= |x_k- y_k-1|이며,

   여기서, x_k는 필터 입력신호이고, y_k-1은 선행하는 샘플링 주기로부터의 지연 필터 출력신호이며,는 표준편차의 추정값이고, a₁에서 a₅까지는 다항식 보간에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터를 조정하기 위한 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이산적 필터 시정수와 상기 비율 사이의 함수관계가 상기 제1 및 제2소정 값에서 2개의 불연속점을 갖는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터를 조정하기 위한 방법.
8. 노이즈를 감소시키기 위해, 적응 지수필터에 입력으로서 데이터와 노이즈 모두를 포함하는 일련의 시간-이산적 입력신호가 제공되는 적응 지수필터에 있어서,

   필터 입력신호의 표준편차의 추정값을 적응 지수필터 방법을 실행하기 이전에 결정하는 수단과, 상기 적응 지수필터로부터의 선행 샘플주기의 출력신호와 상기 적응 지수필터에 대한 현재의 필터 입력신호 사이의 편차를 측정하기 위한 수단, 표준편차의 추정값에 대한 상기 편차의 비율을 결정하기 위한 수단 및, 상기 적응 지수필터의 출력에 필터 출력신호를 공급하도록 상기 비율에 대응하여 필터의 이산적 시정수를 조정하기 위한 수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 적응 지수필터.
9. 제8항에 있어서, 상기 비율이 제1소정 값 보다 작으면, 상기 필터의 이산적 시정수가 값 0과 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 비율이 제2소정 값 보다 크면, 상기 필터의 이산적 시정수가 값 1과 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터.
11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 필터의 이산적 시정수를 조정하기 위한 수단이 제1소정 값을 넘는 상기 비율의 증가에 대응하여 값 0으로부터 값 1까지 필터의 이산적 시정수를 정상적으로 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터.
12. 제8항 또는 제9항에 있어서, 이산적 필터 시정수와 상기 비율 사이의 함수관계가 S형태를 갖는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터.
13. 제12항에 있어서, 상기 함수관계가 이하의 식으로 정의되고,

    F_k= a₁R_k+ a₂R_k ²+ a₃R_k ³+ a₄R_k ⁴+ a₅R_k ⁵

    상기이고,

    상기 d_k= |x_k- y_k-1|이며,

    여기서, x_k는 필터 입력신호이고, y_k-1은 선행하는 샘플링 주기로부터의 지연 필터 출력신호이며,는 표준편차의 추정값이고, a₁에서 a₅까지는 다항식 보간에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터.
14. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 이산적 필터 시정수와 상기 비율 사이의함수관계가 상기 제1 및 제2소정 값에서 2개의 불연속점을 갖는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터.
15. 필터 입력신호의 표준편차의 추정값을 적응 지수필터 방법을 실행하기 이전에 결정하는 수단과, 상기 적응 지수필터로부터의 선행 샘플주기의 출력신호와 상기 적응 지수필터에 대한 현재의 필터 입력신호 사이의 편차를 측정하기 위한 수단, 표준편차의 추정값에 대한 상기 편차의 비율을 결정하기 위한 수단 및, 상기 적응 지수필터의 출력에 필터 출력신호를 공급하도록 상기 비율에 대응하여 필터의 이산적 시정수를 조정하기 위한 수단을 구비하여 구성된 적응 지수필터를, 제어기와 제어시스템으로 이루어진 제어루프내에서 이용하는 방법에 있어서, 상기 제어시스템의 일련의 제어된 출력신호가 일련의 시간-이산적 필터 입력신호로서 필터에 공급되고, 상기 필터 출력신호가 상기 제어기로 피드백 되는 것을 특징으로 하는 적응 지수필터의 이용방법.
16. 제어기와 제어시스템을 갖춘 제어루프에 있어서,

    필터 입력신호의 표준편차의 추정값을 적응 지수필터 방법을 실행하기 이전에 결정하는 수단과, 상기 적응 지수필터로부터의 선행 샘플주기의 출력신호와 상기 적응 지수필터에 대한 현재의 필터 입력신호 사이의 편차를 측정하기 위한 수단, 표준편차의 추정값에 대한 상기 편차의 비율을 결정하기 위한 수단 및, 상기 적응 지수필터의 출력에 필터 출력신호를 공급하도록 상기 비율에 대응하여 필터의이산적 시정수를 조정하기 위한 수단을 구비하여 구성된 적응 지수필터에 의해, 제어시스템의 출력신호가 제어기로 피드백 되는 것을 특징으로 하는 제어기와 제어시스템으로 이루어진 제어루프.
17. 제어기와 제어시스템을 갖춘 제어루프를 제어하기 위한 방법에 있어서,

    필터 입력신호의 표준편차의 추정값을 적응 지수필터 방법을 실행하기 이전에 결정하는 단계와, 상기 적응 지수필터로부터의 선행 샘플주기의 출력신호와 상기 적응 지수필터에 대한 현재의 필터 입력신호 사이의 편차를 측정하는 단계, 상기 표준편차의 추정값에 대한 상기 편차의 비율을 결정하는 단계 및, 상기 적응 지수필터의 출력에 필터 출력신호를 공급하도록 상기 비율에 대응하여 필터의 이산적 시정수를 조정하는 단계를 구비하여 이루어진 적응 지수필터를 조정하기 위한 방법에 따라 조정되는 필터에 의해, 제어시스템의 제어된 출력신호가 제어기로 피드백 되는 것을 특징으로 하는 제어기와 제어시스템으로 이루어진 제어루프를 제어하기 위한 방법.