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Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP Lueneberger Beobachter


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Autor: ichzahlekeinschutzgeld (Gast)
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Weiss jemand welche Informationen ein Vorfilter V, die 
Zustandsrückführung R und die Rückführmatrix R tragen? Also was die 
Matrizen bewirken sollen im Lueneberger Beobachter 
Gesamtblockschaltbild.

Es ist ja so das man den Standard Lueneberger Beobachter erweitern kann 
um die drei oben genannten Matrizen. Deshalb würde mich interessieren 
was die einzelnen Matrizen bewirken sollen. Ich finde leider nichts im 
Internet dazu, da nur die Standard Beobachter dargestellt werden.

Ich glaube die Rückführmatrix soll den Zustandsregler darstellen. Also 
die Rückkopplung der Strecke (welche im Zustandsraummodell beschrieben 
wird), wird in der Rückkopplung geregelt. . Also etwas anders als die 
Standardregelkreise wo

Regler - Regelstrecke

gilt.

Der Vorfilter wird denke ich eingesetzt um stationäre genauigkeit zu 
garantieren bzgl. der Strecke. Wieso aber ,,Filter" ? Und wieso wirkt 
dieser Vor dem Gesamtblockschaltbild?

Kann dazu bitte jemand etwas sagen ?

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Ich kannte noch nicht mal den Begriff (da ist auch ein e zuviel)

https://de.wikipedia.org/wiki/Beobachter_(Regelungstechnik)#Luenberger-Beobachter

Ich hatte zwar Vorlesungen bei dem unten genannten Otto Föllinger, aber 
das Wort ist mir nicht in Erinnerung.

(Ich hätte darunter eher eine Konkurrenz zum Lüneburger Tagblatt 
vermutet oder wie das dort sonst heissen mag. Aber "Beobachter" ist 
tatsächlich ein Begriff aus der Regelungstechnik.)

Hoffen wir mal, dass ein "Wissender" hier vorbeischaut und 
gehaltvolleres zu sagen hat.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
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ichzahlekeinschutzgeld schrieb:
> Weiss jemand welche Informationen ein Vorfilter V, die
> Zustandsrückführung R und die Rückführmatrix R tragen?

Kannst du mal bitte ein Bild aufzeichen oder V und R benennen. Die 
Zustandsbeschreibung erfolgt im Allgemeinen mit den Matrizen A,B,C und 
D.

Autor: Gogaha (Gast)
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Ich denke die Zustandsrückführung R wird danm fie eigentlichen 
geschätzen bzw rekonstruierten Zustandsgrößen x^ rückkoppeln.

Was soll dann aber H sein? Ich habe im Internet gelesen das es soch um 
fen eigentlichen Zustandsregler handelt. Aber wieso wirkt er dann vor T?

Zum Vorfilter V hab ich jetzt gelesen das er dafür sorgt das stationäre 
Führungsgenauigleit erzwungen wird.

Wo ich das eigentliche Problem habe ist, wo denn beim Blockschaltbild 
der eigentliche regler sein soll. Also wo dann mithilfe der 
rekonstruierten Zustandsgrößen geregelt wird.

Autor: Gogaha (Gast)
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Sorry für die Rechtschreibfehler...

Autor: Gogaha (Gast)
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So nochmal vernünftig:

Ich denke die Zustandsrückführung R wird dann die eigentlichen 
geschätzen bzw rekonstruierten Zustandsgrößen x^ rückkoppeln.

Was soll dann aber H sein? Ich habe im Internet gelesen das es sich um 
den eigentlichen Zustandsregler handelt. Aber wieso wirkt er dann vor R? 
Also man muss ja erst die Zustandsgrößen rausbekommen und danach regeln. 
Und hier wird vorm rekonstruieren geregelt...

Zum Vorfilter V hab ich jetzt gelesen das er sorgt das stationäre 
Führungsgenauigkeit erzwungen wird.

Wo ich das eigentliche Problem habe ist, wo denn beim Blockschaltbild 
der eigentliche regler sein soll. Also wo dann mithilfe der 
rekonstruierten Zustandsgrößen geregelt wird.

Autor: Gogaha (Gast)
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Ok H soll die Rückführungsverstärkung sein und V die Vorverstärkung.

H ist nur wirksam wenn die Zustandsgrößen x ungleich der rekonstruierten 
x^ ist (allgemeine folgen von störungen). Jetzt gilt d/dt(x-x^)=(A-HC)e 
mit
e=x--x^

Es handelt sich um einen Beobachterfehler e, da das system evtl. Nicht 
steuerbar ist.

Die Verstärkungsmatrix H ist dabei noch frei wählbar. Die Eigenwerte von 
(A-HC) sollten in der s Ebene links der Eigenwerte von A liegen. Damit 
wird der Beobachter schneller als die Regelstrecke.

Autor: Gogaha (Gast)
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Kann es sein das der komplette Beobachter der eigentliche Zustandsregler 
ist?

Autor: donvido (Gast)
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Die Vorsteuerung hat erstmal nichts mit dem Beobachter zu tun und wird 
auch unabhängig davon ausgelegt (dient der stationären Genauigkeit oder 
als dynamische Vorsteuerung)
H ist die Beobachterverstärkung und sorgt dafür, dass die beobachteten 
Zustände da liegen, wo sie hingehören.
Die Zustandsrückführung ist auch unabhängig vom Beobachter und kann auch 
mit gemessenen Zustandsgrößen beaufschlagt werden.

Autor: mukel (Gast)
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donvido hat da recht.

Wir können das Blockschaltbild aufteilen:

- Die Strecke aus A,B,C und Integrator

-Den Beobachter:

  -> A,B,C sind das Model, da die berechnete Ausgangsgröße der Strecke 
von der der realen Strecke abweicht, nutzen wir

  -> H um unser Model der Strecke, den Beobachter, an die tatsächliche 
Strecke anzupassen, sodass wir anhand des Modell alle Zustandgrößen 
berechnen können. Von der realen Zustandsgrößen haben wir ja nur die 
Ausgangsgröße oder ein Teil der Zustandsgrößen.

- Die Zustandsregelung
 -> R führt die Zustandsgrößen zurück, hier passiert die 
Zustandsregelung
 -> V Vorfilter für statische Abweichung und Dynamik

Basierend auf dem Bild von Gogaha.

Autor: Detlef _. (detlef_a)
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H bestimmt die Dynamik des Beobachters, muss schneller als das System 
sein. Dafür wird lieber L wie Luenberger genommen.

R bestimmt die Pole des Systems, das ist der Zustandsregler.

V ist die Vorsteuerung. Ohne die laufen beispielsweise für ein stabiles 
System alle Zustandsgrössen zu 0. Will man irgendwo anders hin kann man 
das an dieser Stelle erzwingen.

Cheers
Detlef

Autor: NachtEule (Gast)
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Hey Detlef, mich würde interessieren was du meinst ,,schneller als das 
System" sein.

Autor: donvido (Gast)
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NachtEule schrieb:
> Hey Detlef, mich würde interessieren was du meinst ,,schneller als
> das
> System" sein.

Die Polstellen den Beobachters müssen in der s-Halbebene links von denen 
des Systems liegen, sonst ist der Beobachter nicht dazu in der lage, die 
Zustände ausreichend schnell zu bestimmen.

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