Ansteuerung eines Schwenk/Neige Moduls (Regelungstechnik)

[astade]

Hallo, ich hoffe ich bin im richtigen Forum.

Die Aufgabe (vereinfacht dargestellt): 2 bewegte Fahrzeuge kommunizieren über eine Laser Verbindung. Dazu ist es erforderlich, dass beide Laser auf einem Schwenk-Neige Kopf sitzen und die Sende/Empfangs-Einheit nachführen, wenn sich die Fahrzeuge bewegen. Glücklicherweise bewegen sich die Fahrzeuge nur langsam.

Die Regelung, die das ganze nachführen soll, hat als Messgröße nur den Empfangspegel. Der wird natürlich außerdem statistisch stark schwanken.
Umso mehr, als dass die Schwenkbewegungen der Einheit A natürlich auch bei B als Pegelschwankung zu sehen sind, weil der Sender sich ja mit bewegt.

Gibt es da bereits ein "Standardverfahren" wie man sowas macht?
Hat Jemand von euch was ähnliches bereits gemacht und Erfahrung damit, mit der er mich vor den gröbsten Anfangsfehlern bewahren kann?

Dabei geht es mit in dieser Frage nur um die Implementierung der Regelung. Die Schwenk/Neige Mechanik und die Ansteuerung derselben ist ein anderes (einfacheres) Problem.

Hi
gibts Bilder?

[astade]

Äh?? Nein.

Inwieweit würden Bilder helfen?

[ranke]

Ich kann leider weder ein Standardverfahren, noch eigene Erfahrung anbieten.
Ein paar Gedanken dazu vielleicht, als Diskussionsgrundlage.
Da die einzige Messgröße für die Regelung der Empfangspegel ist, wird man durch kleine Änderungen der Senderichtung versuchen das momentane Optimum zu finden. Wenn A sendet, dann wird der Pegel bei B gemessen, die Datenübertragung muss also dazu verwendet werden, dass B anschliessend A mitteilt, in welcher Senderichtung das Signal optimal war.
Ich vermute, dass der Laser nur schwach divergent ist. Wenn es möglich ist den Empfänger für einen breiteren Erfassungswinkel auszulegen, können diese Suchbewegungen von A und B gleichzeitig ausgeführt werden ohne dass sich die Beiden gegenseitig beeinflussen.
Möglicherweise kann man aus den äußeren Bedingungen auch eine gewisse Extrapolation der zukünftigen Schwenk/Neigerichtung herleiten, das würde dann auch helfen, den Einfluß von zufälligen Störungen zu vermindern und man kann gezielter in die vermutete Bewegungsrichtung suchen.
Wenn sich die beiden einmal verloren haben, wird es wohl ziemlich schwierig, dass sie sich wiederfinden. Für den Fall wird man noch einen seperaten Algorithmus brauchen.

[astade]

Ich kann leider weder ein Standardverfahren, noch eigene Erfahrung anbieten.
Schade.

Ein paar Gedanken dazu vielleicht, als Diskussionsgrundlage.
Da die einzige Messgröße für die Regelung der Empfangspegel ist, wird man durch kleine Änderungen der Senderichtung versuchen das momentane Optimum zu finden. Wenn A sendet, dann wird der Pegel bei B gemessen, die Datenübertragung muss also dazu verwendet werden, dass B anschliessend A mitteilt, in welcher Senderichtung das Signal optimal war.

Leider ist es noch Komplizierter. Die Regelung kann nicht auf den eigentlichen Datentransport zugreifen. Das heißt, sie kann nicht mit der Regelung der anderen Seite sprechen.


Ich vermute, dass der Laser nur schwach divergent ist.
5 Grad.


Wenn es möglich ist den Empfänger für einen breiteren Erfassungswinkel auszulegen, können diese Suchbewegungen von A und B gleichzeitig ausgeführt werden ohne dass sich die Beiden gegenseitig beeinflussen.

Ist leider nicht möglich. Das hängt mit den verfügbaren Linsen, der Maximal erreichbaren Empfänger Empfindlichkeit und der Maximalen Sendeleistung zusammen, die für das Menchlische Auge unschädlich ist.


Möglicherweise kann man aus den äußeren Bedingungen auch eine gewisse Extrapolation der zukünftigen Schwenk/Neigerichtung herleiten, das würde dann auch helfen, den Einfluß von zufälligen Störungen zu vermindern und man kann gezielter in die vermutete Bewegungsrichtung suchen.

Tja, leider geht auch das nicht. Ich habe keine vorab Information über die Bewegung der Fahrzeuge und auch keinen Einfluss darauf.


Wenn sich die beiden einmal verloren haben, wird es wohl ziemlich schwierig, dass sie sich wiederfinden. Für den Fall wird man noch einen seperaten Algorithmus brauchen.
Ja, das Stimmt. Aber dieser Punkt ist lösbar, da die Fahrzeuge in regelmäßigen, relativ kurzen Abständen zu einer bekannten Ausgangsposition zurückkehren. Dort kann dann neu aufgesetzt werden. Sie sollten sich aber trotzdem nicht so oft verlieren.

Ich plane folgendes: Ich setzte eine Gleichung an die die zu erwartende Empfangsstärke abhängig von X und Y Winkel und Zeit berechnet. Ich messe die Empfangsstärke 100 Mal pro Sekunde und speichere die Werte und die dazu gehörende X und Y Auslenkung und die Zeit. Dann identifiziere ich die Parameter der Angesetzten Gleichung nach der Methode kleinster Fehlerquadrate nach Gauss. Die Gleichung die ich erhalte wird dann zur Einstellung der Empfangseinheit benutzt (für einige Milisekunden in die Zukunft). Dabei wird natürlich weiter gemessen und aufgezeichnet. Nach 100 mSec. wird die Gleichung neu identifiziert. Usw.