refactor: 去掉快速 IIR,单路 IIR ALFA_CAP1=79 @10ms (τ≈32ms)

ALFA_CAP1=79 @10ms, τ≈32ms — 已足够快,无需双路 IIR 的复杂度。
保留所有 V2 保护机制: 斜率限幅、进入确认、冻结超时+稳定性检查。

改动:
- ALFA_CAP1: 18→79
- 删除 CAPVD_fast 变量及双路 IIR 逻辑
- 进入检测改用 CAPVD 直接判定(仍保留 ENTRY_CONFIRM=3)
- 净删 50 行,架构更简洁
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wangfq
2026-06-29 18:35:13 +08:00
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@@ -30,12 +30,11 @@
* 滤波参数 — M4 优化版 * 滤波参数 — M4 优化版
* *
* 与 M1H (8051, 50ms tick) 的关键差异: * 与 M1H (8051, 50ms tick) 的关键差异:
* - tick 提升到 10ms滤波系数同步调整,保持等效时间常数 * - tick 提升到 10msALFA_CAP1=79 @10ms (τ≈32ms, 等效原 79@50ms 的 5× 响应速度)
* - 新增斜率限幅 (MAX_SLOPE_RATE) 过滤瞬态尖峰 * - 斜率限幅 (MAX_SLOPE_RATE) 过滤瞬态尖峰
* - 进入确认 (ENTRY_CONFIRM) 替代单次阈值判定 * - 进入确认 (ENTRY_CONFIRM) 替代单次阈值判定
*===========================================================================*/ *===========================================================================*/
#define ALFA_CAP1 18 // IIR α = 18/256 ≈ 0.07 (@10ms → τ≈135ms, 等效 50ms 的 79/256) #define ALFA_CAP1 79 // IIR α = 79/256 ≈ 0.31 (@10ms → τ≈32ms)
/* 快速 IIR (CAPVD_fast): α=128/256=0.5, τ≈28ms, 用 (old+new)/2 实现,无需宏 */
#define MAX_SLOPE_RATE 5 // 斜率限幅: 单次最大变化 5% (物理限制, 拒绝 EMI 尖峰) #define MAX_SLOPE_RATE 5 // 斜率限幅: 单次最大变化 5% (物理限制, 拒绝 EMI 尖峰)
#define ENTRY_CONFIRM 3 // 进入确认: 连续 N 次低于阈值才判定有车 #define ENTRY_CONFIRM 3 // 进入确认: 连续 N 次低于阈值才判定有车
#define FREEZE_TIMEOUT 1000 // 基线冻结超时: ~10s @ 10ms/tick, 持续偏高且稳定后强制更新基线 #define FREEZE_TIMEOUT 1000 // 基线冻结超时: ~10s @ 10ms/tick, 持续偏高且稳定后强制更新基线
@@ -104,11 +103,10 @@ extern uint8_t g_loop_stable; // 线圈数值已稳定 (0=稳定中,
/* 离开防抖计数器(连续 CAPVD 恢复到阈值以上才释放) */ /* 离开防抖计数器(连续 CAPVD 恢复到阈值以上才释放) */
extern uint8_t loop1_cnt_release; // 离开防抖计数 extern uint8_t loop1_cnt_release; // 离开防抖计数
/* M4 优化: 快速 IIR + 进入确认 */ /* 进入确认 (M4 优化) */
extern uint32_t loop1_CAPVD_fast; // 快速 IIR 值 (α=0.5, τ≈28ms, 用于检测)
extern uint8_t loop1_entry_cnt; // 进入确认计数 extern uint8_t loop1_entry_cnt; // 进入确认计数
extern uint16_t loop1_freeze_cnt; // 基线冻结持续计数(超时后强制更新 Origin extern uint16_t loop1_freeze_cnt; // 基线冻结持续计数
extern uint32_t loop1_freeze_ref; // 冻结参考值CAPVD 偏离此值超限则重置计数) extern uint32_t loop1_freeze_ref; // 冻结参考值
#if USE_FLATNESS_EXIT #if USE_FLATNESS_EXIT
extern uint8_t g_exit_state; // 离开检测: 0=追踪斜率, 1=等待平坦 extern uint8_t g_exit_state; // 离开检测: 0=追踪斜率, 1=等待平坦
extern uint16_t g_max_slope; // 第一上升坡面最大 |f'| extern uint16_t g_max_slope; // 第一上升坡面最大 |f'|

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@@ -37,7 +37,6 @@ uint16_t loop1_dlt_ORG;
uint8_t Flt_Reg; uint8_t Flt_Reg;
/* M4 优化: 快速 IIR + 进入确认 */ /* M4 优化: 快速 IIR + 进入确认 */
uint32_t loop1_CAPVD_fast;
uint8_t loop1_entry_cnt; uint8_t loop1_entry_cnt;
uint16_t loop1_freeze_cnt; uint16_t loop1_freeze_cnt;
uint32_t loop1_freeze_ref; uint32_t loop1_freeze_ref;
@@ -342,7 +341,6 @@ void INIT_VD(void)
g_loop_stable = 0; g_loop_stable = 0;
/* M4 优化: 快速 IIR + 进入确认 */ /* M4 优化: 快速 IIR + 进入确认 */
loop1_CAPVD_fast = 0;
loop1_entry_cnt = 0; loop1_entry_cnt = 0;
loop1_freeze_cnt = 0; loop1_freeze_cnt = 0;
loop1_freeze_ref = 0; loop1_freeze_ref = 0;
@@ -642,26 +640,14 @@ void vd1_task(void)
if (loop1_Origin == 0) return; if (loop1_Origin == 0) return;
/*================================================================ /*================================================================
* 1. 双路 IIR 滤波 (M4 优化) * 1. IIR 滤波 + 斜率限幅 (M4 优化)
* *
* 慢速 IIR (CAPVD): α=18/256 ≈ 0.07, τ≈135ms * ALFA_CAP1=79 @10ms → τ≈32ms
* - 斜率限幅: 单次变化 >5% → 截断 (拒绝 EMI/闪电尖峰) * 斜率限幅: 单次变化 >5% → 截断 (拒绝 EMI/闪电尖峰)
* - 用途: 基线跟踪
*
* 快速 IIR (CAPVD_fast): α=0.5, τ≈28ms
* - 从斜率限幅后的 CAPVD 派生
* - 用途: 进入/离开检测判定
*================================================================*/ *================================================================*/
/* 1a. 慢速 IIR — 斜率限幅(参考 CAPVD*/
{
uint32_t fast_input;
if (loop1_CAPVD == 0) { if (loop1_CAPVD == 0) {
loop1_CAPVD = loop1_Value; loop1_CAPVD = loop1_Value;
fast_input = loop1_Value;
} else { } else {
/*--- 慢速路径:斜率限幅参考 CAPVD (τ=135ms),保护基线跟踪 ---*/
int32_t raw_delta = (int32_t)loop1_Value - (int32_t)loop1_CAPVD; int32_t raw_delta = (int32_t)loop1_Value - (int32_t)loop1_CAPVD;
int32_t max_step = (int32_t)(loop1_CAPVD * MAX_SLOPE_RATE / 100); int32_t max_step = (int32_t)(loop1_CAPVD * MAX_SLOPE_RATE / 100);
if (max_step < 100) max_step = 100; if (max_step < 100) max_step = 100;
@@ -669,34 +655,11 @@ void vd1_task(void)
if (raw_delta < -max_step) raw_delta = -max_step; if (raw_delta < -max_step) raw_delta = -max_step;
uint32_t clamped_value = (uint32_t)((int32_t)loop1_CAPVD + raw_delta); uint32_t clamped_value = (uint32_t)((int32_t)loop1_CAPVD + raw_delta);
loop1_CAPVD = get_flt_value(clamped_value, loop1_CAPVD); loop1_CAPVD = get_flt_value(clamped_value, loop1_CAPVD);
/*--- 快速路径:斜率限幅参考 CAPVD_fast (τ=28ms),限幅窗口随快速值扩展
* 解决 ALFA_CAP1=18 时 CAPVD 移动太慢限制限幅天花板的问题 ---*/
if (loop1_CAPVD_fast == 0) {
fast_input = clamped_value;
} else {
int32_t f_delta = (int32_t)loop1_Value - (int32_t)loop1_CAPVD_fast;
int32_t f_max = (int32_t)(loop1_CAPVD_fast * MAX_SLOPE_RATE / 100);
if (f_max < 100) f_max = 100;
if (f_delta > f_max) f_delta = f_max;
if (f_delta < -f_max) f_delta = -f_max;
fast_input = (uint32_t)((int32_t)loop1_CAPVD_fast + f_delta);
}
} }
/* 1b. 快速 IIR — α=0.5: (old + new) / 2 */ /*--- 2. 稳定期:绕过 IIR 和斜率限幅,直接用 Value 快速收敛 ---*/
if (loop1_CAPVD_fast == 0) {
loop1_CAPVD_fast = fast_input;
} else {
loop1_CAPVD_fast = (loop1_CAPVD_fast + fast_input) / 2;
}
}
/*--- 2. 稳定期:只跟踪基线,不检测车辆 ---*/
if (!g_loop_stable) { if (!g_loop_stable) {
/* 稳定期内不做斜率限幅和 IIR — 直接用 Value 快速收敛到真实基线 */
loop1_CAPVD = loop1_Value; loop1_CAPVD = loop1_Value;
loop1_CAPVD_fast = loop1_Value;
update_moving_average(&loop1_ORG_SUM, &loop1_ORG_CNT, update_moving_average(&loop1_ORG_SUM, &loop1_ORG_CNT,
&loop1_Origin, loop1_CAPVD, WINDOW_ORIGIN); &loop1_Origin, loop1_CAPVD, WINDOW_ORIGIN);
@@ -714,33 +677,27 @@ void vd1_task(void)
*================================================================*/ *================================================================*/
/*--- 基线跟踪(仿 TLD-110有车时冻结 /*--- 基线跟踪(仿 TLD-110有车时冻结
* 额外保护: CAPVD 异常上升时暂停跟踪,防止基线被污染 * 额外保护: CAPVD 异常上升时暂停跟踪 → 冻结超时 + 稳定性检查 ---*/
* 否则车辆驶入时若 Xn 先增大Origin 被顶上去后无法释放 ---*/
loop1_dlt_ORG = ((uint32_t)loop1_Origin * SensTable[loop1_SensLevel]) >> 16; loop1_dlt_ORG = ((uint32_t)loop1_Origin * SensTable[loop1_SensLevel]) >> 16;
{ {
int32_t dev = (int32_t)loop1_CAPVD - (int32_t)loop1_Origin; int32_t dev = (int32_t)loop1_CAPVD - (int32_t)loop1_Origin;
if (dev < (int32_t)(loop1_dlt_ORG * 4)) { if (dev < (int32_t)(loop1_dlt_ORG * 4)) {
/* CAPVD 未显著高于基线 → 安全跟踪,重置冻结计数 */
loop1_freeze_cnt = 0; loop1_freeze_cnt = 0;
update_moving_average(&loop1_ORG_SUM, &loop1_ORG_CNT, update_moving_average(&loop1_ORG_SUM, &loop1_ORG_CNT,
&loop1_Origin, loop1_CAPVD, WINDOW_ORIGIN); &loop1_Origin, loop1_CAPVD, WINDOW_ORIGIN);
} else { } else {
/* CAPVD 异常偏高 → 冻结跟踪 */
if (loop1_freeze_cnt == 0) { if (loop1_freeze_cnt == 0) {
loop1_freeze_ref = loop1_CAPVD; // 记录冻结起始值 loop1_freeze_ref = loop1_CAPVD;
} else { } else {
/* 稳定性检查: CAPVD 偏离参考值超过 FREEZE_STABILITY_RATE% 则重置 */
int32_t drift = (int32_t)loop1_CAPVD - (int32_t)loop1_freeze_ref; int32_t drift = (int32_t)loop1_CAPVD - (int32_t)loop1_freeze_ref;
if (drift < 0) drift = -drift; if (drift < 0) drift = -drift;
if (drift > (int32_t)(loop1_freeze_ref * FREEZE_STABILITY_RATE / 100)) { if (drift > (int32_t)(loop1_freeze_ref * FREEZE_STABILITY_RATE / 100)) {
/* 波动过大 → 不是稳定值,重置计数并以当前值重新计时 */
loop1_freeze_cnt = 0; loop1_freeze_cnt = 0;
loop1_freeze_ref = loop1_CAPVD; loop1_freeze_ref = loop1_CAPVD;
} }
} }
loop1_freeze_cnt++; loop1_freeze_cnt++;
if (loop1_freeze_cnt >= FREEZE_TIMEOUT) { if (loop1_freeze_cnt >= FREEZE_TIMEOUT) {
/* 超时: CAPVD 持续偏高且稳定 → 环境变化,接受新基线 */
loop1_Origin = loop1_CAPVD; loop1_Origin = loop1_CAPVD;
loop1_freeze_cnt = 0; loop1_freeze_cnt = 0;
loop1_freeze_ref = 0; loop1_freeze_ref = 0;
@@ -748,30 +705,25 @@ void vd1_task(void)
loop1_ORG_SUM = 0; loop1_ORG_SUM = 0;
PRINT("Baseline timeout update, new Origin:%d\\n", loop1_Origin); PRINT("Baseline timeout update, new Origin:%d\\n", loop1_Origin);
} else { } else {
/* 未超时: 保持冻结,重置累计(防止突然解冻时旧数据污染) */
loop1_ORG_CNT = 0; loop1_ORG_CNT = 0;
loop1_ORG_SUM = 0; loop1_ORG_SUM = 0;
} }
} }
} }
/*--- M4 优化: 进入确认 — 连续 ENTRY_CONFIRM 次低于阈值才判有车 /*--- 进入确认 — 连续 ENTRY_CONFIRM 次低于阈值才判有车 ---*/
* 使用快速 IIR (CAPVD_fast) 提高响应速度 if (loop1_CAPVD < (loop1_Origin - loop1_dlt_ORG)) {
* 配合确认机制防止瞬态干扰误触发 ---*/
if (loop1_CAPVD_fast < (loop1_Origin - loop1_dlt_ORG)) {
loop1_entry_cnt++; loop1_entry_cnt++;
if (loop1_entry_cnt >= ENTRY_CONFIRM) { if (loop1_entry_cnt >= ENTRY_CONFIRM) {
PRINT("Car_In, Value:%d, CAPVD:%d, CAPVD_fast:%d, Origin:%d, dlt:%d\\n", PRINT("Car_In, Value:%d, CAPVD:%d, Origin:%d, dlt:%d\\n",
loop1_Value, loop1_CAPVD, loop1_CAPVD_fast, loop1_Value, loop1_CAPVD, loop1_Origin, loop1_dlt_ORG);
loop1_Origin, loop1_dlt_ORG);
loop1_VD_FLAG = 1; loop1_VD_FLAG = 1;
loop1_FLAG_IN = 1; loop1_FLAG_IN = 1;
loop1_entry_cnt = 0; loop1_entry_cnt = 0;
loop1_freeze_cnt = 0; // 入场时重置冻结状态 loop1_freeze_cnt = 0;
loop1_freeze_ref = 0; loop1_freeze_ref = 0;
/* 有限存在计时(非安全复位模式下) */
if (!SET_SAFE) { if (!SET_SAFE) {
loop1_LC_HOLD = 1; loop1_LC_HOLD = 1;
} else { } else {