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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frequenzgangkorrektur mit System-Limits


Autor: Jan S. (Gast)
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Hallo,
da in diesem Forum auch immer wieder mal System-/Signal- und 
Steuerungsstechnische Fragen auftauchen, wage ich es auch mal mit einer 
solchen:

Ich habe ein System, das sich prinzipiell sehr gut als lineares, 
zeit-invariantes System (LTI) beschreiben lässt.
(im Prinzip ist es eine Spule, die je nach steuerbarem Strom ein 
bestimmtes Magnetfeld erzeugt)
großes ABER: die Eingangswerte sind in ihrer Amplitude begrenzt (z.b. 
kann ich an die Spule nur +-10A anlegen). In diesem Bereich ist das 
System also nicht mehr linear.

Was ich eigentlich will:
Ich habe die System-/Übertragungsfunktion (Spannung->Magnetfeld) 
bestimmt (im Frequenzbereich) und erhalte damit den Frequenzgang des 
Systems: Eingangssignale mit unterschiedlichen Frequenzen werden 
unterschiedlich stark gedämpft.
Kein Problem, dachte ich, da ich die Eingangssignalkurve bzw. die 
Soll-Ausgangssignalkurve bereits im Voraus vollständig kenne, kann ich 
darauf einfach die inverse Systemfunktion anwenden und so "vorverzerrte" 
Eingangswerte berechnen, die mir das gewünschte Ausgangssignal liefern.
ABER: die Vorverzerrung liefert Eingangs-Werte, die weit über den 
System-Limits (10A) liegen.
Diese Werte sind in der LTI-Theorie natürlich korrekt - aber leider 
werden in meinem Ansatz eben die System-Limits nicht berücksichtigt.

Daher meine Frage: Gibt es Ansätze / Ideen, wie ich solche 
Frequenzgangkorrekturen unter Berücksichtigung von Systemlimits 
bestmöglich (wenn auch nicht perfekt) hinbekomme? Bzw. wie kann man die 
Limits in die Übertragungsfunktion integrieren?
Oder kennt jemand Such-Stichworte, wie man solche Systeme beschreiben 
bzw. damit umgehen kann?

Mich wundert, dass ich dazu nichts gefunden habe - z.B. in der 
Audiotechnik wird ja ebenfalls genau so etwas gemacht, wenn ein 
Verstärker/Boxensystem eine Frequenzabhängige Wiedergabe hat - aber auch 
da kann man ja nicht beliebig hohe Spannungswerte einfüttern.

Für jede Idee dankbar,
Jan

Autor: Michael (Gast)
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An Magnete kann man nur die Spannung aber nie den Strom direkt 
einstellen. Ein di/dt stellt sich dann ein. Mann kann sicherlich eine 
Spannungsform für ein bestimmtes Magnetfeld berechnen die Fehler 
Integrien sich dann aber auf so das man normalerweise einen kaskadierten 
Regler bemüht.

Mfg Michael

Autor: aha (Gast)
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Alle Systeme haben Limiten. Da kann man nun ein paar Simulationen laufen 
lassen, um das zu optimieren.

Autor: Jan S. (Gast)
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Danke für die 2 schnellen Antworten!

Das mit Strom und Spannung ist natürlich richtig. Also suche ich ab 
jetzt eine geeignete SPANNUNGSkurve, die mir einen gewünschten 
Magnetfeldverlauf erzeugt (am besten ohne Regler).

@aha: Wie würden solche Simulationen ablaufen? Was wird 
variiert/optimiert?

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Jan S. schrieb:
> Mich wundert, dass ich dazu nichts gefunden habe - z.B. in der
> Audiotechnik wird ja ebenfalls genau so etwas gemacht, wenn ein
> Verstärker/Boxensystem eine Frequenzabhängige Wiedergabe hat - aber auch
> da kann man ja nicht beliebig hohe Spannungswerte einfüttern.

Da sitzt ganz einfach ein Mensch am Lautstärkepoti und der dreht eben 
nur soweit auf, daß der Verstärker nicht übersteuert.


Es gibt nirgendwo ideale Systeme, die man unbegrenzt aussteuern kann.
Bzw. bei vielen Regelkreisen wird sogar absichtlich begrenzt, damit 
keine Überlastung eintritt. Die Regelung erfolgt dann eben langsamer.


Peter

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