hi,
ich würde einfach noch nen offset dazu addieren, das weiße rauschen simuliert dann messrauschen.
mfg jeffrey
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hi,
ich würde einfach noch nen offset dazu addieren, das weiße rauschen simuliert dann messrauschen.
mfg jeffrey
hallo, das model von drifteffekt habe ich mal korrigiert und damit habe ich simuliert. es gibt ganz großen unteschied zwischen dem signal ohne rauschen und dem signal mit rauschen. dann ohne driftkompensation ist das istsignal ganz wenig nützlich. die konstante, die 2 parameter von weißes rauschen nosie power und sample time haben entscheidenden einfluß auf das istsignal.
Ist auch logisch. Aber woher soll das Rauschen in der realen Schaltung kommen. Falls dein Ferraris-Sensor so ein großes Rauschen hat, dann würde ich ihn nicht verwenden, sondern in den Müll werfen.Zitat:
Zitat von mabaosheng
Seit 3 Monaten wird hier über eine Driftkompensation diskutiert, über Rauschen wurde bisher nie diskutiert. Warum willst du unbedingt die Rauschquelle drin haben? Du verheimlichst uns noch etwas.
Wie man aus deinen Bildern sehen kann, überdeckt das Rauschen den Drifteffekt. Mit Rauschen kann man doch gar nicht richtig sehen ob die Driftkompensation funktioniert.
Waste
ganz genau. eigentlich, ich denke, das Rauschen soll hintern der Übertragungsfunktion des Sensors liegen, denn das Offset und Messrauschen treten wegen des Sensors auf. oder? so großes Rauschen hat der Sensor eigentlich nicht. ich muss die entsprechenden parameter angemessen einstellen, damit sie die realität annähern.Zitat:
Zitat von waste
:( .Ich verheinliche gar nichts. Ich überlege nur, wie soll die Realität des Sensors besser simuliert werden. Das ist meine Aufgabe. Mein Betreuer hat mir gesagt, dass ich ein weißes Rauschen darauf addieren kann. aber damals bin ich nicht sicher. jetzt habt ihr viele so gute Informationen gegeben. Ich muss euch dafür herzlich danken.Zitat:
Zitat von waste
das muss ich mit meinen Modellen(Geschwindigkeitsregelkreis und Positonsregelkreis) probieren. Die Antwort kommt nachher.Zitat:
Zitat von waste
Warum machst du dir die Sache so schwer. Zum Verständnis und zur Simulation der Driftkompensation ist das Rauschen nur störend. Das wäre ungefähr so, als ob einer zum Wettlaufen mit Flossen antritt.:cheesy: Da stören die Flossen auch nur.
Wenn du mit Rauschen simulieren willst, kannst du das später immer noch machen, nachdem die Driftkompensation simuliert und verstanden wurde. Zum Verständnis der Driftkompensation ist das Rauschen jedoch nur hinderlich.
Aber vielleicht gibt es auch einen vernünftigen Grund für die Rauschquelle, den ich als Außenstehender nur nicht überblicke.
Waste
was du gesagst, ist auch zumutbar. vielleicht kann ich auch so machen, dass ich es in 2 Schritten aufteile, zuerst simulieren mit drift aber ohne rauschen, danach simulieren mit rauschen. oder ähnliches...Zitat:
Zitat von waste
Hallo, Waste, ich habe wieder Frage, Positionsregelung mit Ferraris-Sensor habe ich fertig gemacht. ich habe mit einem Einheitssprung den Positionsregelkreis überprüft, und zwar, ohne Rauschen, meine Frage ist, wie kann ich die Einwirkung von Offset auf den Regelkreis sehen. und hast du vielleicht was über den Simulinkaufbau des Ferraris-Sensors sagen?
Bei der kurzen Simulationszeit (0,5s) wirkt sich der Offset vermutlich kaum aus. Versuch mal die Simulationszeit länger zu machen und den Einheitssprung kleiner oder ganz weg zu lassen, dann sollte man eine Auswirkung sehen.Zitat:
Zitat von mabaosheng
Zum Ferraris-Sensor kann ich dir nur wenig helfen, da ich den bis jetzt nicht kannte, musste auch erst googeln. Es scheint aber ein analoger Beschleunigungssensor zu sein, da ist dann die Diskretisierung und Quantisierung fehl am Platz. Ich weiß auch nicht, welchen Zweck der P-Anteil (T_F) parallel zum Integrator haben soll.
Waste
Genau, Ferraris-Sensor ist ein analoger Beschleunigungssensor. Das Zeitverhalten davon wird näherungsweise als ein PT1-Glied betrachtet. So entsteht ein Verzögerungszeitkonstante T_Ferr, um die Verzögerungszeit zu kompensieren, wird ein Netzwerk(ein PI-Glied eigentlich) eingefügt. Dabei ist T_F gleich T_Ferr. Mit dem Netzwerk wird die aus Ferraris-Sensor gemessene Beschleunigung zu Geschwindigkeit integriert. So entstehende Geschwindigkeit ist dynamisch gleich wie die theoretisch aus einer Beschleunigung integrierten Geschwindigkeit. Aber offensichtlich sind Offset und Messrauschen solche Störungen noch da. Nur mit diesem Netzwerk können die beiden Störungen auch nicht beseitigen. Nur mit einem Beobachter.
Vor der Übertragungsfunktion des ferraris-Sensors gibt es noch 2 Glieder, die Diskrdtisierungsstufe und die Quantisierungsstufe, sie sind für die Digitalisierung des gemessenen Beschleunigungssignals zuständig. Aber eigentlich die entsprechenden Parameter davon weiß ich nicht genau. Wie kann ich sie bestimmen?
Die Signale von Offset und Messrauschen habe ich nach der Übertragungsfunktion platziert. Denn ich denke, sie kommen aus der Messung. Was ist deine Meinung, findest du es richtig? Vor der Übertragungsfunktion ist bestimmt falsch, oder?
okay, zur Kompensation des Tiefpassverhaltens des Sensors ist mir auch das PI-Glied verständlich.
Du hattest doch schon 2 Schaltungen zur Driftkompensation gefunden. Du musst natürlich eine davon einbauen, um die durch den Offset verursachte Drift zu kompensieren.Zitat:
Zitat von mabaosheng
Warum wird das Beschleunigungssignal digitalisiert? Der Sensor ist doch analog, da braucht es keine Digitalisierung. Meiner Meinung nach kannst du dir die beiden Glieder sparen.Zitat:
Vor der Übertragungsfunktion des ferraris-Sensors gibt es noch 2 Glieder, die Diskrdtisierungsstufe und die Quantisierungsstufe, sie sind für die Digitalisierung des gemessenen Beschleunigungssignals zuständig. Aber eigentlich die entsprechenden Parameter davon weiß ich nicht genau. Wie kann ich sie bestimmen?
Der Offset ist richtig platziert. Zum Rauschen kann ich dir nichts sagen, da ich das Rauschverhalten des Ferraris-Sensor nicht kenne.Zitat:
Die Signale von Offset und Messrauschen habe ich nach der Übertragungsfunktion platziert. Denn ich denke, sie kommen aus der Messung. Was ist deine Meinung, findest du es richtig? Vor der Übertragungsfunktion ist bestimmt falsch, oder?
Waste
den text soll ich löschen.
ja, ich habe 2 schaltungen gefunden. eine ist ein Teilstreckenbeobachter, die andere ist ein Vollständigbeobachter. der letzte hat einige Vorteile gegen der erste. der Teilstreckenbeobachter benutzt die aus dem Lagesignal differenzierte Geschwindigkeit, diese Geschwindigkeit hat schon einen halben abtastschritt zeitverzögerung. der vollständigbeobachter benutzt dagegen das direkt von lagemesssystem erfasste lagesignal und hat keine zeitverzögerung.
jetzt habe ich sie schon etwa besser verstanden. ich benutze lieber den vollständigbeobachter und dann mache damit die simulation.
Vielen Dank! :)
P.S.: über das Offset habe ich einmal mit Regelkreis mit Ferraris-Sensor ohne Beobachter, einmal mit beobachter versucht. du hast völlig recht. wenn ich ein ganz kleines sprungssignal eingebe(oder ich gebe gar keine einggangssignal), dann wird der drifteffekt viel verdeutlicher. das geschwindigkeitssignal ohne beobachter läuft langsam oder schnell(je nach dem, wie stark das Offset ist und wie viel das einggangssignal ist) von dem sollsignal weg. im gegensatz dazu läuft das geschwindigkeitssignal mit beobachter zu das sollgeschwindigkeitssignal. es ist nur die differenz dazwischen ist sehr gering.
hab vergessen, vor dem Drift-kompensationsbeobachter muss das gemessene Beschleunigungssignal mit einem A/D Wandler digitalisiert werden. hier brauche ich die Diskretisierungsstufe und die Quantisierungsstufe.
Ah, jetzt verstehe ich die Digitalisierungsglieder, weil du den Beobachter digital ausführen willst. Aber warum sitzt dann der Ferraris-Sensor nach der Digitalisierung? Oder ist der Block "TF_Ferraris" nur ein Glättungsfilter.
Waste
Hm...eigentlich, ich weiß auch nicht so genau, wie ich den Beobachter ausführen soll, digital oder analog. Wovon ist diese ausführungsart abhängig, ist sie von den arten der zugeführten Beschleunigungs- und Lagesignalen abhängig? das Lagesignal wird mit einem linearmessstab gemessen. Es ist digital. So soll das beschleunigungssignal auch digital(dann sind die beiden eingangssignale des beobachters alle digital)? Oder ist es egal, kann das beschleunigungssignal auch analog sein(dann sind die eingangssignale des beobachters gemischt mit digital und analog)?Zitat:
Zitat von waste
Für den ersten Fall soll dann der Aufbau meiner Messsysteme noch ein bisschen geändert werden. Das Lagesignal soll nach dem Quantizer von s_ist vor der PT1 transfer function ableiten(hier ist das PT1 Glied nur für glättung?(wegen des fogenden kontinuierlichen differenziation?) ). Die Digitalisierungsglieder platziere ich nach der Summationsglied vor dem beobachter. Dann wird das beschleunigungssignal richtig digitalisiert, oder?
Für den zweiten Fall lasse ich digitalisierungsglieder einfach weg.
(Ich habe in diesen Tagen viel Zeit gebraut, um die Kenntnisse über beobachter zu verstehen, aber hab doch noch viel nicht so gut verstanden. :( )
Nun, beide Ausführungen des Beobachters (digital und analog) sind möglich.
Allerdings ist die analoge Simulation einfacher, denn beim digitalen Beobachter sollte man korrekterweise auch mit z-Transformierten rechnen. Ich würde also an deiner Stelle die analoge Ausführung wählen. Ich hoffe aber nicht, dass du das auch noch in Hardware umsetzen musst.
Waste
du hast recht. übrigens, ist meine schaltung für einen vollständigbeobachter in "bilddatei2" und das einfügen richtig? dabei benutzt der beobachter a(Ferr) aus beschleunigungssensor und s_ist aus direktes lagemesssystem. d.h., a(Ferr) ist analog und s_ist ist digital. kann die beiden Signale einfach so zu meinem beobachter führen?Zitat:
Zitat von waste
wenn sie kein problem mehr hat, dann nehme ich sie.
Ja, das geht so.
Falls der Beobachter dann digital realisiert wird, kannst du es später immer noch ändern. So ist es jedenfalls einfacher.
Waste
Hallo, Waste,
hab bis jetzt die Regelkreisstrukturen von 3 teilen bestimmt. sie sind die traditionelle kaskadenregelung(die geschwindigkeit aus lage differenziert), die geschwindigkeitsregelung auf basis eines ferraris-sensors(die geschwindigkeit aus beschleunigung integriert), die kombinierte geschwndigkeitsregelung auf basis des positionsmesssystems und des ferraris-sensors(nämlich einen beobachter).
danach sollen die 3 Fälle miteinander verglichen werden, um eine abschätzung der eingflussfaktoren zu geben, durch frequenzgang, quantsierungseffekte u.s.w. für den ersten Fall gibt es im regelkreis für die quantisierung des lagesignals eine quantisierungsstufe. Sie hat eine parameter, quantization interval. ich vermute, um die quantisierungseffekte zu untersuchen, kann ich diesen parameter ändern und überprüfe, welche einfluß er hat auf den regelkreis und auch auf den Kv-Faktor. Bin ich soweit richtig? das gilt für den ersten fall, für die anderen 2 Fälle hast du noch dafür was schöne vorschläge, damit ich die einflüße untersuchen kann?
Normalerweise ist die Quantisierung durch die Vorgabe der Hardware schon festgelegt. Aber vielleicht ist sie bei dir noch nicht festgelegt, dann kannst du noch mit der Quantisierung spielen und so die optimale Auflösung für den Linearmessstab finden.
Was ist bei dir der Kv-Faktor?
Im 2. Fall würde ich die Drift untersuchen.
Im 3.Fall sollte keine Drift mehr vorhanden sein. Dafür gibt es aber im Beobachter ein paar Freiheitsgrade, die man untersuchen sollte. So kann man mit den Konstanten g1 und g2 die Filterwirkung einstellen, also wie stark sich die Quantisierung auf die Regelung auswirkt.
Mich würde noch interessieren, wie du die Diskretisierung beim Lagesignal ausgeführt hast. Im Signalflussplan ist da nur eine Blackbox zu sehen. Wie sieht das Innere aus?
Waste
die diskretisierungsstufe dient zum diskretisieren des analogen lagesignals. darin ist ein parameter zu sehen, par_position_diskret. für die überlichen linearmotoren ist dieser pamameter schon vorgegeben.
der Kv-Faktor ist eigentlich die Proportionalverstärkung von Positionsregler. normalerweise ist positionsregler einfach ein P-Regler. dieser Kv-Faktor ist ein sehr wichtiger Parameter für den Positionsregelkreis. http://www.servotechnik.de/fachbeitr...itr_00_608.htm.
So wie ich das sehe, braucht es den Quantisierungsblock gar nicht, weil sowohl Diskretisierung wie auch Quantisierung in deinem "Diskret"-Block bereits gemacht wird.
Das Problem bei der digitalen Positionsbestimmung ist die Totzeit, die bei langsamen Geschwindigkeiten immer länger wird. Generell ist eine Totzeit schon schwierig zu beherrschen. Bei einer digitalen Positionsbestimmung ändert sich die Totzeit auch noch mit der Geschwindigkeit, umso schwieriger wird die Beherrschung der Regelung.
Waste
normalerweise beinhält die synchromaschine das totzeit-glied, ja? aber in meiner simulationsstruktur wird es vernachlässigt. denn im vergleich zu dem überlagerten geschwindigketisregelkreis ist es vernachlässigbar. ich vermute, mein betreuer möchte das modell nicht zu kompliziert machen. deswegen kann ich darauf verzichten.
über die quantizer, ich habe schon mal probiert, es gibt unterschiede zwischen den lagesignalen ohne quantizer und mit quantizer. das signal mit quantizer ist treppen-kurve, das signal ohne quantizer nicht. aber dieser unteschied ist ziemlich klein. und wenn ich den quantisierungszeitinterval ändere, dann ändert sich auch das ist-geschwindigkeitssignal. eine größere quantisierungsinterval führt zu größere schwingung im geschwindigkeitsistsignal, den einfluß auf den lageregelkreis habe ich noch nicht probiert.
für den vollständigbeobachter probiere ich die 2 faktoren g1 und g2 aus. ich denke, die beiden soll richtig eingestellt werden, sonst kann der beobachter seine wirkung nicht ausgenutzt werden.
Dein Diskret-Block und der Quantizer machen im Prinzip das Gleiche. Einer davon ist deshalb überflüssig. Wenn du mir nicht glaubst, dann mach folgenden Versuch in Simulink:
Speise beide Blöcke parallel mit einem Sinus oder einer e-Funktion und vergleiche die Ausgangssignale miteinander. Du wirst sehen, dass beide Blöcke aus dem analogen Eingangssignal eine Treppenfunktion machen und wenn die Parameter beider Blöcke gleich sind auch sogar die gleichen Treppenstufen. Man sieht auch, dass bei geringerer Änderungsgeschwindigkeit am Eingang die Stufungen seltener sind und damit die Totzeit größer. Die Totzeit ist die Zeit, in der sich am Ausgang nichts ändert und damit für die Regelung keine neue Information zur Verfügung steht. Diese Totzeit wird von Simulink automatisch berücksichtigt, da brauchst du keinen extra Block dafür einfügen. Aber für die Regelung wirkt sie sich trotzdem aus und das kann problematisch sein.
Die Thematik mit dem Beobachter und deren Parameter g1 und g2 klären wir später.
Waste
Hallo, Waste,
(1)ich habe mit den beiden Blöcken mal probiert. und zwar, ein sinusfunktion als eingangssignal und dann gucke ich die beiden ausgangssignale. die Bilder ist in der angehängenen datei. sie siehen etwas unterschiedlich aus, nicht?
(2)Über den vollständigbeobachter und deren g1 und g2 habe ich auch wie bei teilstreckenbeobachter mal versucht.
Nach der beobachterstruktur ist die übertragungsfunktion zwischen v_Beob, a_Ferr und x_Mess wie folgendes:
V_Beob(s)=H(s)*(a_Ferr(s)/s)+L(s)*(x_Mess(s)*s)
darin sind H(s)=s*s/(s*s+g2*s+g1); L(s)=(g2*s+g1)/(s*s+g2*s+g1)
Die sind eigentlich gleich wie bei teilstreckenbeobachter, darüber wir vorher schon diskutiert haben. H(s) ist ein hochpassfilter, L(s) ist ein tiefpassfilter.
Ich habe mit g1=40000, g2=400 mal probiert, von einer literatur habe ich die beiden zahlenwerte gesehen. aber eigentlich, mit verschiedenen modellen sollen sie auch unterschiedlich sein, oder? ich soll nicht einfach die beiden Werten nehmen, sondern ich muss die meiner modell passenden Werten ausfinden? wenn ja, dann ist der freiheitsgrad wirklich zu groß. in einer literatur gibt es folgendes über die beiden faktoren:
[highlight=red:546e60eea1]
diverse Kurven wurden verwendet, um den Einfluss des Beobachters zu analysieren: Einen Positionssprung, eine Positionsrampe für konstante Geschwindigkeit und eine Schnelle Schwingung über längere Zeit.
Zu dem Parametern G1 und G2 lässt sich folgendes sagen:
• Um einen Offset überhaupt korrigieren zu können muss G2 < G1 sein
• Nehmen wir an der Offset unseres Beschleunigungssensors ist recht gross. Erhält man
bei einem Verhältnis G1/G2 = 1 einen konstanten Geschwindigkeitsoffset von alpha,
dann lässt sich dieser mit G1/G2 = beta auf alpha/beta reduzieren.
• Je grösser aber dieses beta, desto stärker ist das Überschwingen beim Einpendeln
• Sind G1 und G2 beide gross, ist dieses Einschwingen stärker gedämpft
• Bei kleinen G1 und G2 kann also ein starkes Schwingen der beobachteten Geschwindigkeit
um die korrekte auftreten.
Diese Beobachtungen sprechen also für ein grosses G1 und ein 2-10 mal kleineres G2. Gut
getunte Werte sind z.B. G1 = 3000 und G2 = 900. [/highlight:546e60eea1]
ich habe im bode-diagramm mit G1=40000, G2=400(bei einer anderer literatur wurden die beiden so gewählt) und G1=3000, G2=900 mal probiert, das erste paar ist besser als das zweite, nicht? also, es ist aber nicht so einfach, um eignete Faktoren zu finden, nicht? vielleicht kann ich doch G1=40000, G2=400 benutzen.
Hallo mabaosheng
Zu 1)
In meinem Simulationsprogramm Scicos sind die beiden Kurven identisch. Man kann bestimmt auch in Simulink den Quantizer so einstellen, dass er sich an die Originalkurve unten anlehnt anstatt oben.
Deine Blöcke machen beide eine wertediskrete Einteilung (Quantisierung) und keine zeitdiskrete Einteilung. Das ist auch für einen Linearmessstab so richtig. Aber einer davon ist überflüssig. Oder werden im deinem System 2 quantisierende Teile hintereinander verwendet?
Zu 2)
Du hast es richtig erkannt, deine beiden Beobachter (Teilstreckenbeobachter und Vollständigbeobachter) sind identisch. Die Parameter a und b entsprechen g1 und g2. Ich habe das auch erst jetzt bemerkt. Durch Umzeichnen der Strukturen kann man das auch sehen.
Zusätzlich zu den Infos deiner Literaturstelle hier noch einige Anmerkungen:
Bei schlechter Einstellung der Parameter kann der Beobachter für sich alleine schon zum Schwingen neigen. Zum Beispiel wenn g2 sehr klein gewählt wird. Bei g2=0 schwingt es auf jeden Fall, weil 2 Integratoren in Serie rückgekoppelt sind.
Ist einmal eine gute Frequenzgangcharakeristik gefunden, kann man durch Multiplikation von g2 und Multiplikation des quadratischen Wertes bei g1 die Grenzfrequenz ändern, ohne die Charakteristik zu verändern. Will man also die Grenzfrequenz um den Faktor 10 erhöhen, so multipliziert man g1 mit 100 und g2 mit 10.
Einfach mal mit den Werten spielen und im Bodediagramm ausprobieren.
Waste
ja, genau, sie sind in meinem system hintereindander geschaltet.Zitat:
Zitat von waste
ich habe mal probiert mit g2=0. dabei gibt es schon eine resonanzfrequenz.Zitat:
Zitat von waste
Ich habe auch probiert, es funktioniert wie du gesagt hast. Ich denke, so mit bode-diagramm kann man die grenzfrequenz von dem beobachter bestimmen. Das ist die eigenschaft des beobachters. Aber noch eine frage, wie soll es sein, im bezug auf das konkrete modell? Ich meine, der beobachter soll zusätzlich noch an das regelkreismodell anpassen, oder? Heirbei ist meinen geschwindigkeitsregelkreis.Zitat:
Zitat von waste
Es ist schon etwas schwierig für mich die Konfiguration in Hardware zu erraten. Was ist das für ein Teil, das außer dem Linearmessstab noch quantisiert?
Ich würde zuerst einmal ausprobieren, ob die Grenzfrequenz des Beobachters überhaupt einen Einfluss auf die Stabilität des Geschwindigkeitsregelkreis hat. Wenn nicht, dann kannst du die Grenzfrequenz unabhängig davon wählen und die Grenzfrequenz so wählen, dass Offset vom Beschleunigungszweig und Störungen vom Positionszweig optimal gefiltert werden.Zitat:
Aber noch eine frage, wie soll es sein, im bezug auf das konkrete modell? Ich meine, der beobachter soll zusätzlich noch an das regelkreismodell anpassen, oder?
Waste
vielleicht habe ich dich vorher falsch verstanden. ich meine, in der simulationsstruktur sind die diskretisierungsstufe und quantisierungsstufe hintereinander geschaltet. für das hardware wird nur ein linearmessstab benutzt, sonst nichts mehr.Zitat:
Zitat von waste
ich habe probiert und die ergebnisse ist, die grenzfrequenz des beobachters hat keinen einfluss auf die stabilität des geschwindigkeitsregelkreis. trotzdem gibt es auch einige aussagen dafür, wie z.B., die beiden Faktoren dürfen nicht zu klein und auch nicht groß sein; das verhältnis g1/g2 darf nicht zu groß sein. und die konkreten zahlenwerte sind anderes als die in der literatur, und zwar, ich habe g1=100000, g2=200000 gewählt. mit diesen Faktoren ist das geschwindigkeitssignal schon ganz gut. wenn so geht, dann kann ich den letzten arbeitsschritt machen, und zwar, den vergleich und die bewertung der erstellten regelkreis, mit einigen kriterien.Zitat:
Zitat von waste
Warum verwendest du dann 2 Quantisierer hintereinander in deiner Simulation?Zitat:
Zitat von mabaosheng
Schön langsam verliere ich die Geduld mit dir. Die Parameter kann man kaum schlechter wählen. Machst du das mit Absicht?Zitat:
ich habe probiert und die ergebnisse ist, die grenzfrequenz des beobachters hat keinen einfluss auf die stabilität des geschwindigkeitsregelkreis. trotzdem gibt es auch einige aussagen dafür, wie z.B., die beiden Faktoren dürfen nicht zu klein und auch nicht groß sein; das verhältnis g1/g2 darf nicht zu groß sein. und die konkreten zahlenwerte sind anderes als die in der literatur, und zwar, ich habe g1=100000, g2=200000 gewählt. mit diesen Faktoren ist das geschwindigkeitssignal schon ganz gut. wenn so geht, dann kann ich den letzten arbeitsschritt machen, und zwar, den vergleich und die bewertung der erstellten regelkreis, mit einigen kriterien.
In deiner zitierten und rot markierten Literaturstelle steht: G2 soll kleiner G1 sein. Was wählst du: G2 größer als G1
Außerdem liegt die Grenzfrequenz deiner Dimensionierung bei 30kHz, da kannst du dir den Aufwand mit dem Beobachter sparen, die Störunterdrückung wird nicht besser sein als mit dem Differenzierer allein. Im Gegenteil durch das Glättungsfilter vor dem Differenzieren wird der sogar besser sein.
Probier doch einfach die hier bereits genannten Kombinationen:
G1=40000 und G2=400
G1=3000 und G2=300
G1=1000 und G2=60
und stell die Ergebnisse der Simulation zum Vergleich hier rein.
Waste
ich wird überfragt. eigentlich wurden sie nicht von mir erstellt, sondern von meinem betreuer.Zitat:
Zitat von waste
die Ergebnisse der Simulation habe ich in der Datei angehängt. Bei G1=40000 und G2=400 ist die Grenzgrequenz 400Hz, bei G1=3000 und G2=300 ist 300Hz, bei G1=1000 und G2=60 ist 60Hz.Zitat:
Zitat von waste
vorher habe ich vertippt, das waren G1=100000 und G2=100000. die Grenzgrequenz ist 100KHz.
mir ist ein bisschen schon peinlich, weil das ich leider noch nicht verstanden kann, warum so?Zitat:
Zitat von waste
Frage deinen Betreuer, was für einen Zweck der 2. Quantisierer in der Simulation hat. Du musst doch auch wissen, wie du den parametrieren sollst.
Als Simulationsergebnis dachte ich an die Geschwindigkeit in der Kaskadenregelung. Das ist doch der springende Punkt, um den es geht. Wie wirken sich die unterschiedlichen Parameter des Beobachters auf die Störunterdrückung aus.Zitat:
die Ergebnisse der Simulation habe ich in der Datei angehängt. Bei G1=40000 und G2=400 ist die Grenzgrequenz 400Hz, bei G1=3000 und G2=300 ist 300Hz, bei G1=1000 und G2=60 ist 60Hz.
vorher habe ich vertippt, das waren G1=100000 und G2=100000. die Grenzgrequenz ist 100KHz.
Du hattest doch das Problem, dass die einfachen Lösungen, also nur integrierte Beschleunigung oder nur differenziertes Positionssignal, zu schlechte Performance haben. Der Integrator wird eine Drift aufweisen und das Differenzierglied wird die Treppenfunktion des quantisierten Positionssignals stark hervorheben. Ein Beobachter, der beide Signale so verarbeitet, dass die Störungen (Drift und Treppenstufen) herausgefiltert werden, sollte die Lösung bringen. Du hast auch eine Beobachterstruktur gefunden, die das macht. Für das Beschleunigungssignal stellt es einen Hochpass H(s) dar und filtert dadurch die Drift heraus. Für das Positionssignal stellt es einen Tiefpass L(s) dar und filtert hoffentlich die Störungen verursacht durch die Quantisierung (Treppenstufen) heraus. Damit die Treppenstufen gefiltert werden, muss die Grenzfrequenz des Tiefpasses natürlich kleiner sein als die Frequenz der Treppenstufen. Deine Dimensionierung des Beobachters ging da in die falsche Richtung.
Das zusammengesetzte Signal aus dem Hochpass H(s) und dem Tiefpass L(s) ergibt einen ebenen Frequenzgang (Übertragungsfunktion = 1), egal welche Grenzfrequenz. Deshalb wirkt sich die Grenzfrequenz auch nicht auf die Stabilität der Kaskadenregelung aus. Man kann die Grenzfrequenz auch als Übernahmefrequenz bezeichnen, weil bei dieser Frequenz das Signal von jeweils dem anderen Zweig übernommen wird.
Aus Sicht der Driftunterdrückung sollte die Übernahmefrequenz möglichst hoch sein, aber aus Sicht der Störunterdrückung der Treppenstufen sollte die Übernahmefrequenz möglichst klein sein. Es muss also ein Kompromiss gemacht werden, wobei ich die Driftunterdrückung als unkritisch sehe und eher zu einer kleineren Übernahmefrequenz neige.
Simulier doch das Geschwindigkeitssignal mit Beobachter und den Parametern:
G1=40000 und G2=400
G1=1000 und G2=60
und vergleich das miteinander und mit einer Simulation ohne Beobachter also nur mit differenziertem Positionssignal und stell die Ergebnisse hier rein.
Noch eine Anmerkung zu den Frequenzangaben:
Meine Frequenzangaben waren in Hertz. Deine Frequenzangaben waren als Kreisfrequenz in der Einheit rad/s. Die Kreisfrequenz = 2* pi * f. Deshalb der Unterschied von Faktor 6,28 zwischen meinen und deinen Frequenzangaben.
Waste
die Bode-Diagramme habe ich noch einmal erstellt mit Grenzfrequenzen. und die Geschwindigkeitssignale mit und ohne Beobachter habe ich auch mal simuliert.
okay, auf dem Signal ohne Beobachter sieht man die Störungen und das Signal mit Beobachter ist sauber. Vielleicht findest du noch ein weitere Einstellung, wo der Unterschied noch deutlicher ist, damit der Vergleich besser zur Geltung kommt. Das war es doch, was du haben wolltest, oder?