在閉環(huán)控制中，控制器通過反饋值(通常是被控制量的當(dāng)前實(shí)際值)來計(jì)算這一時(shí)刻的輸出，因此反饋值的準(zhǔn)確與否在很大程度上影響了控制效果。在實(shí)際項(xiàng)目中，由于傳感器精度和各種干擾的存在，使測量的信號中往往混雜著許多無關(guān)的噪聲信號，它們嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響了控制器的控制效果。針對這一問題，常用的解決辦法就是對傳感器信號進(jìn)行濾波處理。

  濾波就是根據(jù)有效信號和噪聲的不同特性，提取信號中的有效部分，抑制噪聲干擾部分的過程。按處理信號的不同可分為模擬濾波器(Analog Filter)和數(shù)字濾波器(Digital Filter)。模擬濾波器用于處理模擬信號，一般由電容、電感等電力電子器件搭建而成，濾波器一旦設(shè)計(jì)出來，則它的濾波指標(biāo)就不能隨意更改，如果想要濾除其他頻率的信號，則必須重新設(shè)計(jì)模擬濾波器此外，模擬濾波器對低頻信號的噪聲干擾濾波效果較差，設(shè)計(jì)的靈活度比較差。數(shù)字濾波器可以看作是計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的一段信號處理程序，它的輸入輸出都是數(shù)字量，采用數(shù)值算法的方式來改變輸入信號所含頻率的相對比例，減小或消除噪聲信號所占的比例，從而達(dá)到濾波的目的。相對于模擬濾波器，數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn)主要有:

  1)數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)簡單，參數(shù)容易更改，適應(yīng)性較強(qiáng)。

  2)數(shù)字濾波器濾波效果穩(wěn)定，不會受到外部環(huán)境如溫度、濕度等的影響。

  3)數(shù)字濾波器可以濾除低頻信號噪聲干擾，避免了模擬濾波器的缺點(diǎn)。

  4)數(shù)字濾波器采用程序運(yùn)行，不需要增加額外的硬件，節(jié)省了成本。

  按頻率特性，濾波器又分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。在自動化領(lǐng)域，通常有效信號分布在低頻段，噪聲信號都分布在高頻段，需要使用低通濾波器對信號進(jìn)行濾波。本節(jié)主要討論低通數(shù)字濾波器。