Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Analog Hermite splines


von Yoshi A. (asakagi)


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Hi,

Ich arbeite aktuell an einem KI basierten analog Computer. Ein Teil der 
Funktionalität besteht darin, parametrierbare Hermite Splines als Analog 
Signal ausgeben zu können. Die Signalamplituden liegen aktuell bei 0-5v. 
Das könnte sich aber noch ändern.

https://de.wikipedia.org/wiki/Kubisch_Hermitescher_Spline

Ein erstes Konzept basiert auf Operationsverstärkern, die aufgrund der 
benötigten Verbaufläche eher nicht in Frage kommen, auch wenn ich es 
bevorzugen würde.

Somit bleibt mir nur die Verwendung von Microcontrollern und ich wollte 
euch als Experten in diesem Bereich fragen, welcher der kleinste 
Controller wäre, welcher 5 Analogeingänge für die Parameter aufweisen 
kann, einen Analogausgang hat (nicht PWM) und bezüglich Robustheit 
(Automotive Standard ist Minimum) auch geeignet wäre.

Da die Splines direkt an die Aktoren gehen, ist eine hohe 
Verarbeitungsgeschwindigkeit erstmal nicht notwendig. Die Robustheit 
sollte aber der Schlüsselfaktor sein.

Aufgrund von möglichen Importbeschränkungen würde ich es erstmal auch 
bevorzugen, nicht amerikanische Komponenten zu verwenden. Dies wäre aber 
aktuell keine einschränkende Anforderung.

Über eure Hilfe und einer entsprechende Empfehlung würde ich mich sehr 
freuen.

von Stefan F. (Gast)


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Was hat das mit KI zu tun?

> Die Signalamplituden liegen aktuell bei 0-5v.
> 5 Analogeingänge für die Parameter

Welche Parameter? 0-5V ist ein "bisschen" wenig Parameter.

> einen Analogausgang hat (nicht PWM)

Der STM32F303 wäre vielleicht passend, aber nicht speziell für 
Automotive gekennzeichnet.

von Yoshi A. (asakagi)


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Hi Stefan,

Die Hermite splines haben nichts mit KI zu tun. Das ist nur ein ganz 
kleiner Teil des Systems. Die Steuerung basiert auf entsprechenden 
Verfahren. Aber wie du schon siehst, möchte ich erstmal nicht auf die 
Details eingehen.

Die Parameter wären m0, m1, p0, p1 und t in der Gleichung, die auf 
Wikipedia angezeigt ist.

von Stefan F. (Gast)


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Yoshi A. schrieb:
> Die Parameter wären m0, m1, p0, p1 und t in der Gleichung, die auf
> Wikipedia angezeigt ist.

Ich meinte eigentlich Parameter wie: Abtastrate, Linearität, Auflösung, 
etc.

von Yoshi A. (asakagi)


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Die Auflösung kann gerne nur 10bit betragen. Die Abtastrate sollte 
möglichst hoch sein. Aber es gibt da keine Anforderungen von meiner 
Seite aus, da die Verarbeitungsgeschwindigkeit in diesem Bereich nicht 
so entscheidend ist.

Bezüglich der Linearität könnte ich im Controller mit einer Lookup-Table 
arbeiten, um die Werte zu korrigieren. Ohne wäre natürlich besser.

Vielen Dank nochmal für den Tip. Ich werde mir den Controller anschauen.

von Stefan F. (Gast)


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Yoshi A. schrieb:
> Die Abtastrate sollte möglichst hoch sein.

Möglichst hoch bedeutet: Maximal Aufwändig und teuer. Das willst du 
nicht. Sage uns, welche Abtastrate du wirklich brauchst.

Wenn die Verarbeitungsgeschwindigkeit weitgehend egal ist, dürfte das 
wohl ebenso auf die Abtastrate zutreffen. 100kHz schafft jeder 
gewöhnliche ADC locker, erst darüber muss man genauer hinschauen.

von Wolfgang (Gast)


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Yoshi A. schrieb:
> Die Auflösung kann gerne nur 10bit betragen. Die Abtastrate sollte
> möglichst hoch sein.

"Möglichst hoch" willst du nicht wirklich bezahlen.

Karten auf den Tisch: Welche Anforderungen müssen zur Erfüllung der 
Aufgabe wirklich erfüllt werden?

von Yoshi A. (asakagi)


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Stimmt schon... Für das System wären 100kHz ausreichend.

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