Verfasst am: 10.06.2015, 10:12
Titel: Bewertung von Signalverläufen
Hallo zusammen,
ich möchte einen Signalverlauf bewerten. Siehe hierzu den geladenen Plot.
Mir ist durch das Soll Signal der Sprung im Signal bekannt.
Das Ist Signal näher sich diesem Sprung an.
Kriterien wären zum Beispiel leichte Steigung am Anfang, dann stark (streng) monotone Steigung bis kurz vor erreichen Sollsignal und dann eben ein einlaufen auf Zielniveau.
Ich hab schonmal an eine Funktion / ein Skript aus der Regelungstechnik gedacht. Anregelzeit usw. Hab da aber nichts gefunden.
Ist hier jemand 'Fit' auf diesem Gebiet?
kennst du die Abtastfrequenz deiner Signale? Ist das Sollsignal, also der Sprung das Eingangssignal auf dein System und das Istsignal also der Ausgang?
Wenn ja...würde ich das Signal zunächst mal mit einem Tiefpass filtern. Dann versuchen mit einem ARX oder ARMAX Modell das System zu schätzen. Ich würde mal bei einem Modell 2. Ordnung beginnen.
Ich habe bereits Modelle versucht zu erstellen. Problem dabei ist, dass der Signalverlauf auch mal deutliche Dellen (Signal_2.fig) aufweisen kann.
Im Endeffekt finde ich hier keine saubere Lösung um einen reproduzierbare Auswertung machen zu können.
Die angehängten Txt-files mit den Messdaten sind dann schon mit dem FIR gefiltert?
Das Sollsignal legst du nach was genau fest? Woher weißt, dass der Sprung genau zu dem Zeitpunkt t stattfindest wie du ihn gelegt hast und woher kennst du die exakte Sprunghöhe?
Wenn der Eingang nicht mit gemessen wird, werden solche Modelle vor allem mit derartigem welligem Verlauf ungenau. Es sind dann nur noch geschätzte Modelle auf Grund des Ausgangs, also AR oder ARMA Modelle. Einfacher wäre es eben wenn man das Eingangssignal auch hätte oder es zumindest annäherend exakt nachbilden kann, in dem der Sprungzeitpunkt und die Höhe bekannt sind.
lege ich die Sprunghöhe nach der Histogrammmethode fest.
Als mit den Modellen hab ich keine brauchbaren Ergebnisse erzielen können. Ich kann zwar für eine ausgewählte Messung alles schön hinfeilen. Passt dann aber für eine andere Messung nicht mehr.
Welche Genauigkeit (Fit) erhälst du denn für einen Datensatz?
Evtl. repräsentiert ein Datensatz eben das System nicht gut genug oder aber die Störungen sind immer wieder unterschiedlich.
Hilft evtl. eine Mittelung mehrerer Datensätze und dann eine Schätzung des gemittelten Datensatzes?
% Modell Ordnung festlegen, nk = Verzögerung um x Werte % lineares ARX Modell
na=3; nb=1; nk=0;
sysid = arx(dataset,[na nb nk]);
% nichtlineares ARX Modell
na=3; nb=3; nk=0;
sysid_nl = nlarx(dataset,[na nb nk]);
sys = tf(d2d(sysid,Ts))% Übertragungsfunktion erstellen
fpe1 = fpe(sysid) [yh,fit] = compare(dataset,sysid,sysid_nl);
disp('fit ARX Modell'); disp(fit);
compare(dataset,sysid,'b.-',sysid_nl,'r');
T = 0:Ts:((length(y)-1)*Ts) ;
plot(T,y,'b.--');
hold on;
plot(T(1:length(u)),u,'b');
hold on;
% Sprungantwort des Modells auf Eingang -> MessungSoll [y_sim,t_sim] = lsim(sys,u,T);
plot(t_sim,y_sim,'r');
ylabel('y(t)');
xlabel('Zeit in s');
title('Vergleich Modell und reales System');
legend('MessungIst', 'MessungSoll','estimated y') grid on;
Ein ARMAX Modell liefert durchweg deutlich schlechtere Ergebnisse. Andere Modelle habe ich noch nicht getestet.
Aber mir stellt sich mittlerweile die Frage was du mit diesem Modell überhaupt anfangen willst, selbst wenn dessen Genauigkeit nahe 100% wäre. Auf das Soll Signal kommst du damit auch nicht. Dazu bedarf es einer Regelung, welche aber nur bei einem linearen Modell möglich ist. Das 2 Signal hat ja auch noch eine derart große Abweichung, in dessen Verlauf sich kein Einschwingen auf einen Sollwert erkennen lässt.
Es geht um Druck in einer Presse. Soll so schnell und schwingungsfrei wie möglich sein.
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