Определение момента стабилизации сигнала Опции

[MaxEngee]

Hi
Есть задача как можно раньше определить момент когда сигнал на входе АЦП стабилизируется.
Один из вариантов сигнала на картинке.
Есть проблемы:
- сигнал может быть зашумлен, а может и нет и заранее невозвожно вывести критерий стабилизации, в одном случае он может калебаться в пределах пяти единиц, а во втором в пределе 20.
- сигнал может быть нисходящим
- во время стабилизации могут быть единичные скачки
Перепробовал различные алгоритмы с усреднением в плавающем окне и вычислением производной или дисперсии. Если окно ставить больше, уменьшается вероятность ложного срабатывания, но значительно затягивается время определения момента (на размер окна). А время нужно сократить!!
Когда смотрит человек на график то все очевидно, потому что учитывается вся история изменения сигнала.

Я в математике не силен. Может кто подскажет куда копать, наверняка есть уже нужные алгоритмы :-)

Эскизы прикрепленных изображений

 

[SM]

Когда смотрит человек на график то все очевидно, потому что учитывается вся история изменения сигнала.

Вот-вот. Так как человек видит сигнал из будущего, который за "красной чертой". А алгоритм-то не видит. Поэтому, чуда не будет, или долгое наблюдение, или повышение вероятности ложного срабатывания.

А есть ли какая нибудь априорная информация о сигнале? То есть, если сделать, например, некий алгоритм экстраполяции/предсказания, зная предысторию сигнала, выдающий, например, полином того порядка, какой ожидается от поведения сигнала, или другую функцию, минимально отличающуюся, например, по критерию минимума суммы квадратов отклонений, от имеющегося сигнала, и оценить точку нахождения на ней, вычислив производную (можно не только первую, но и вторую, чтобы оценить тенденцию, куда идет сигнал) уже аналитически из полученной ф-ции?
Это я к тому, что человек, глядя на график, еще и заранее знает, что можно ожидать от сигнала в ближайшем будущем, а чего ожидать нельзя. Если этой информацией будет обладать и алгоритм, то ему будет проще.

[Егоров]

Вот-вот. Так как человек видит сигнал из будущего, который за "красной чертой".
Это я к тому, что человек, глядя на график, еще и заранее знает, что можно ожидать от сигнала в ближайшем будущем, а чего ожидать нельзя. Если этой информацией будет обладать и алгоритм, то ему будет проще.

Вообще-то это универсальный метод создания алгоритмов. Посади себя самого на место контроллера и попробуй управлять, опираясь на показания датчиков.
Если сможешь - просто зарисуй готовый алгоритм. Не сможешь - нечего за алгоритмы хвататься, разбирайся как это вообще можно сделать.
Как всегда, в формулировке задачи очень много неясностей. Что, для чего, как часто и быстро оно меняется и прочее.
Нормальный разработчик просто принял бы паспортное значение времени установления ЦАП и не маялся дополнительными анализами.
Если просто - при регулировании функция монотонно (или нелинейно, это детали) нарастает (убывает). Как только нарастание-убывание прекратится и приращение станет меньше какой-то величины или будет колебаться в пределах этой величины - есть стабилизация.