Systemverhalten aus gemessenen Daten ermittelen/ Bodediagram

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assem

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Verfasst am: 25.10.2012, 13:51 Titel:

Zuletzt bearbeitet von assem am 25.10.2012, 14:18, insgesamt 2-mal bearbeitet

assem

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Verfasst am: 25.10.2012, 14:16 Titel:

das eingansignal ist kein impuls Signal, somit kann ich die Idee mit Bodediagram vergessen.

welche andere möglichkeit gibt es um das verhalten das systeme zu ermitteln??

DSP

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Verfasst am: 25.10.2012, 14:51 Titel:

Z.B. mit dem angesprochenen AR (= Auto Regressive) Modell

Code:

doc ar

Funktion ohne Link?

Allerdings könnte das sehr ungenau werden, da kein Eingangssignal in das Modell einfließt und wie du selber sagst, auch noch Störungen im Messsignal sind.

Ein ARMA Modell gibt es in Matlab leider nicht...nur ARX und ARMAX, wobei das X für ein zusätzliches Eingangssignals steht, welches bei der Identification mit berücksichtigt wird.

assem

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Verfasst am: 25.10.2012, 15:15 Titel:

ich weiß nicht ob ich das richtig gemacht, aber viel hat es nicht gebracht.
kannst du ein blick drauf werfen bitte

plot.fig

Beschreibung:

plot

Download

Dateiname:

plot.fig

Dateigröße:

5.79 KB

Heruntergeladen:

839 mal

ar.m.m

Beschreibung:

m-file

Download

Dateiname:

ar.m.m

Dateigröße:

89 Bytes

Heruntergeladen:

650 mal

data.txt

Beschreibung:

Messsignal

Download

Dateiname:

data.txt

Dateigröße:

935.28 KB

Heruntergeladen:

651 mal

controlnix

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Verfasst am: 26.10.2012, 14:20 Titel:

Hallo Assem,

vielleicht könntest Du noch eine Messdatei bereitstellen, in der spaltensweise Zeit, Eingangsignal und Ausgangssignal abgespeichert sind. Möglicherweise kann Dir dann geholfen werden.

Grüße
ControlNix

DSP

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Verfasst am: 26.10.2012, 16:25 Titel:

Er hat leider kein Eingangssignal, was es ja so kompliziert macht. Die Abtastfrequenz hat er mit 4000 Hz angegeben und das gemessene Ausgangssignal ist in seinem letzten Post angehängt.

Ein nächstes Problem ist das sehr starke Rauschen. Man könnte zwar einen Tiefpass anwenden, aber dieses beeinflusst dann die Systemidentifikation.

assem

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Verfasst am: 26.10.2012, 17:04 Titel:

das Eingangsignal ist quasi eine permanente anregung.
Das Messsiganl beschreibt die Schwingung eines Trennschleifblatt. und gegen diese schwingung will ich regeln.

controlnix

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Verfasst am: 26.10.2012, 19:13 Titel:

Besten Dank für die zusätzlichen Hinweise. Nachfolgend meine Einschätzung zum Thema:
Das Ziel von Assem ist 'regeln'. Also stellt sich die Frage, über welches Signal die Schwingung des Trennschleifblatts beeinflusst werden kann. Wenn diese Beeinflussung über die Permanent-Anregung (=Systemeingang -> das wird dann später der Reglerausgang) erfolgen soll, dann muss hierüber das System stimuliert werden (mit Aufzeichnung der zugehörigen Daten), damit ein Modell identifiziert werden kann. Soll die Beeinflussung über einen anderen Eingang erfolgen, dann eben entsprechend den anderen Eingang nehmen. Ohne eine solche Vorgehensweise (also nur mit einem gemessenen Ausgangssignal) ist es nicht möglich, ein sinnvolles dynamisches Modell zu finden, auf dessen Basis ein Reglerentwurf durchgeführt werden kann. Ausserdem braucht es ja auch einen Eingang, auf den der Regler wirken kann.
Wenn sich die vorhandenen Schwingungen ohne konkrete Anregung ergeben, dann handelt es entweder um das Resultat von Störungen (die man günstigerweise auch messen müsste), oder es steckt so viel Rauschen im System, dass schlicht damit die Eigenschwingungen angeregt werden. Damit läßt sich aber nichts in Richtung Regelung anfangen.

assem

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Verfasst am: 26.10.2012, 19:39 Titel:

die Schwingung lässt sich durch bestimmte eingänge beeinflüssen z.b durch die schnittgeschwindigkeit.

aber um überhaupt ein Regler auszulegen, muss ich erst die Regelstrecke Modellieren und simulieren. da es sich kein physikalisches- und mathematisches moddel für die Regelstrecke herleiten lässt. versuch ich den systemverhalten experimentel zur ermitteln durch den ausgangsignal.

ich brauch eine Methode die ich anwenden kann, um das Systemverhalten
(ob es PT1, PT2...PTn, PTI usw.) über die Messwerte zu bestimmen.

controlnix

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Verfasst am: 27.10.2012, 06:37 Titel:

Noch etwas zum Verständnis:
Durch Vergrößerung oder Verkleinerung (z.B.) der Schnittgeschwindigkeit verändert sich die Schwingungsamplitude des Trennschleifblatts. Das Ziel der Regelung ist, die Schwingungen zu reduzieren. Richtig?

Wenn dem so ist, habe ich eine ziemlich 'abgefahrene' Methodik, die ich bereits in einem Akustikprojekt erfolgreich angewandt habe. Bevor ich das aber hier erkläre, möchte ich sicherstellen, dass obige Annahmen richtig sind.

assem

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Verfasst am: 27.10.2012, 13:19 Titel:

Genau das ziel der regelung ist die schwingung zu reduzieren.

DSP

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Verfasst am: 29.10.2012, 12:20 Titel:

Ein möglicher Ansatz wäre noch folgender...hat aber nichts mit Regelungstechnik zu tun.

So fern es möglich ist, wird die Schnittgeschwindigkeit während einer Messung erhöht. Schrittweise Erhöhung bei einer festen Schrittweite. Nun wird dieses Signal in einem Spektrogramm dargestellt. Somit hat man nicht nur den Bezug Amplitude/Frequenz, wie bei einem Bodediagramm, sondern zusätzlich noch die Zeit. Ich nehme ja mal an, dass die Anregung durch das Schneiden nahe der Eigenfrequenzen des Systems wie auch des Materials zu den höchsten Schwingungen führt (Thema Resonanzfreq.). Durch die Schnittgeschwindigkeit lässt sich ja beeinflussen, in welchem Bereich das System/zu schneidendes Material schwingt. Durch den Zusammenhang mit der Zeit im Spektrogramm, kann man dann die günstigste Schnittgeschw. ermitteln. Ob das in der Praxis so funktioniert, was ich allerdings nicht...hängt natürlich auch davon ab, wie viele Eigenfreq. vorhanden sind.

Es wäre aber auch keine Regelung möglich, es müsste für jedes Material nue gemessen werden und ein Algorithmus zur Bestimmung der richtigen Schnittgeschw. entwickelt werden.

assem

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Verfasst am: 29.10.2012, 13:42 Titel:

Das habe ich es mir auch uberlegt, aber das problem ist, dass das Material selber nicht homogen ist. Das heißt, bei eine stelle ist härter als bei der andere.

Ich habe jetzt festgestellt das die schnittkraft oder die normalkraft die auf der scheibe wirken als eingangsignal annehmen kann, wenn ich mich nicht täusche.

controlnix

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Verfasst am: 29.10.2012, 14:00 Titel:

Der Ansatz von DSP geht schon in die richtige Richtung.

Der Regelkreis setzt sich wie folgt zusammen: Sollwert = 0, Istwert = aktuelle Schwingungsamplitude (berechnet per FFT), Regler (noch zu bestimmen), Stellsignal = Schnittgeschwindigkeit.
Zur Bestimmung eines Modells aus Messdaten (Zeit, Schnittgeschwindigkeit, Schwingungsamplitude) sollte folgende Vorgehensweise funktionieren:
1) Bestimmte (kleine) Schnittgeschwindigkeit einstellen
2) Schnittgeschwindigkeit erhöhen (nur geringfügig; am besten sprungförmig, oder eben so schnell es geht; gerade soviel, dass sich eine erkennbare Änderung der Schwingungsamplitude ergibt.
Alle Daten zusammen mit der Zeit speichern. Auf Abtastzeit achten!

Die nächsten Schritte wären dann: Systemidentifikation durchführen (am besten zeitkontinuierliches Modell), Regler auslegen, ausprobieren, fertig.

Wenn Du die Messdaten posten würdest, wäre das super.

assem

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Verfasst am: 29.10.2012, 14:52 Titel:

Mir wurde noch gesagt, als erstes zu prüfen ob das signal reproduzierbar ist oder nicht. Und wenn das nicht der fall ist dann kann ich es vergessen mit der regleung

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