Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP Welche Anregungsart: Übertragungsfunktion bestimmen


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von Kickflip (Gast)


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Hi,

was macht am meisten Sinn, um von einem unbekannten, schwingungsfähigen 
System die Übertragungsfunktion zu bestimmen. Ich kann Eingang und 
Ausgang messen.


- Impulsanregung
- Sprunganregung
- harmonische Anregung durch einen Sinus oder so, der dann hochsweept
- ...

Wo sind Vor- und Nachteile?

Gruß
Kickflip

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Erlaubt ist, was gefaellt.
Sprunganregung kann problematisch werden, wenn in deinem System ein 
Integrator drinnen ist; der kann dann an irgendeinen Anschlag oder 
ueberlaufen. Aehnlich mit der Impulsanregung bei Differenzierern im 
System. Sweep ist gut, wenn man's nicht so eilig hat und langsam sweepen 
kann/muss.

Gruss
WK

von Kickflip (Gast)


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Danke dir Dergute W..

Aber woher weiß ich, ob ich einen Integrator bzw Differentialer im 
System habe?

Eingang ist Strom und Ausgang ist Kraft.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Kickflip schrieb:
> Aber woher weiß ich, ob ich einen Integrator bzw Differentialer im
> System habe?
Ganz einfach: du musst die Uebertragungsfunktion bestimmen, hihi ;-)
Wenn du so garnix ueber das System weisst, dann musst du's halt 
ausprobieren, und z.b. gucken, wie die Antworten auf irgendwas 
ausfallen.

> Eingang ist Strom und Ausgang ist Kraft.
Dadurch kriegst du halt eine Konstante mit der Einheit N(ewton)/A(mpere) 
vor der eigentlichen Uebertragungsfunktion. Das waere dann also sowas 
wie z.B. ein Lautsprecher oder ein Drehspulinstrument.
Da wuerd' ich mal sagen, dass das wahrscheinlich gutmuetig ist. Also 
z.b. die Impulsantwort integriert werden kann, ohne dass irgendwas nach 
unendlich gehendes dabei rauskommt, bzw. die Sprungantwort differenziert 
werden kann, ohne dass irgendwas zu "nervoeses" dabei rauskommt.

Gruss
WK

Beitrag #6099024 wurde vom Autor gelöscht.
von Detlef _. (detlef_a)


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>>>>>Aber woher weiß ich, ob ich einen Integrator bzw Differentialer im
System habe?


Wie der Gute schrub: Integrator macht eine Rampe als Sprungantwort.
Differenzierer macht eine hohe Spitze ( Dirac-Impuls ) an der 
Schaltflanke.

Mit Pseudorandom Binärfolgen kann man super Frequenzgänge messen, 
braucht nur Schalter als Analogelektronik und schwache Rechenhardware, 
siehe hier z.B:
Beitrag "Hadamard Transformation"

>>um von einem unbekannten, schwingungsfähigen System die >>Übertragungsfunktion 
zu bestimmen.

Wenn es nur zweiter Ordnung ist, also ein einzelner Schwinger, gibt es 
ja nur die Parameter Frequenz und Dämpfung. Dann tritt man einmal 
dagegen und mißt Dämpfung und Frequenz der abnehmenden Schwingung, dann 
hat man auch die Übertragungsfkt., fertig ist der Lack :))

Cheers
Detlef

von Kickflip (Gast)


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okey, das hat mir auf jeden Fall geholfen. habe mich für eine 
Sprunganregung entschieden.

Jetzt habe ich noch eine Frage: Wie viel muss ich denn von der Antwort, 
also dem Ausschwingen aufnehmen? Direkt aufhören, bis das System 
einigermaßen wieder in Ruhe ist oder noch deutlich länger?

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

nimm einen Impuls als Anregung.

Siehe:
https://de.wikipedia.org/wiki/Impulsantwort


mfG

von Detlef _. (detlef_a)


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Kickflip schrieb:
> okey, das hat mir auf jeden Fall geholfen. habe mich für eine
> Sprunganregung entschieden.
>
> Jetzt habe ich noch eine Frage: Wie viel muss ich denn von der Antwort,
> also dem Ausschwingen aufnehmen? Direkt aufhören, bis das System
> einigermaßen wieder in Ruhe ist oder noch deutlich länger?

Paar Wellen reichen. Wie man einen gedämpften Sinus fittet ist hier

https://www.dsprelated.com/showarticle/795.php

erklärt und hier

https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/50756-fit-a-damped-sine-wave

implementiert.

Math rulez!
Cheers
Detlef

: Bearbeitet durch User
von Zyrano D. (kickflip)


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Die Literatur sagt, dass Sprunganregungen nur das stationäre 
Übertragungsverhalten abbilden. In unserem System gibt es diesen Zustand 
nicht, weswegen wohl nur ein Sweep in Frage kommt, richtig?

von Detlef _. (detlef_a)


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Zyrano D. schrieb:
> Die Literatur sagt, dass Sprunganregungen nur das stationäre
> Übertragungsverhalten abbilden.

Nein, das sagt die Literatur nicht. Die Literatur sagt, dass die 
Sprunganwort eines linearen Systems dieses System und damit sein 
Übertragungsverhalten eindeutig identifiziert. Wüßte auch nicht, was 
'stationäres Übertragungsverhalten' sein soll, ich kenne 'stationäres 
Verhalten' und 'Übertragsverhalten'.

>In unserem System gibt es diesen Zustand
> nicht, weswegen wohl nur ein Sweep in Frage kommt, richtig?

Welchen Zustand gibts' denn nicht?

Machs einem nicht so schwer: Poste hier Deine Messungen mit ner 
Erklärung was Du gemessen hast. Dann kann man raten statt 
Nebelexkursionen nach Absurdistan zu veranstalten.

Cheers
Detlef

von Zyrano D. (kickflip)


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"Dann kann man raten statt Nebelexkursionen nach Absurdistan zu 
veranstalten" :D :D :D


Also ist es egal, ob man einen Sprung draufgibt oder einen Sweep, wenn 
man das dynamische Verhalten abbilden möchte?

von Helmut S. (helmuts)


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Bei einem Sinussweep aufpassen, dass man keine extrem starke Resonanz 
hat sonst fliegt dir das mechanische System um die Ohren. Deshalb bei 
der Messung dabei bleiben um das Ganze zu überwachen.

: Bearbeitet durch User
von Detlef _. (detlef_a)


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Zyrano D. schrieb:
> "Dann kann man raten statt Nebelexkursionen nach Absurdistan zu
> veranstalten" :D :D :D
>
>
> Also ist es egal, ob man einen Sprung draufgibt oder einen Sweep, wenn
> man das dynamische Verhalten abbilden möchte?

BEraten, nicht ERraten.

Technik scheint so nich Dein Ding, aber Werbung/Medien wird gut gehn, 
was mit Worten.

Out

Cheers
Detlef

: Bearbeitet durch User
von Zyrano D. (kickflip)


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Danke Detlef.

Beitrag #6139314 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Ralph (Gast)


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Kickflip schrieb:
> Hi,
>
> was macht am meisten Sinn, um von einem unbekannten, schwingungsfähigen
> System die Übertragungsfunktion zu bestimmen. Ich kann Eingang und
> Ausgang messen.
>
> - Impulsanregung - Sprunganregung
> - harmonische Anregung durch einen Sinus oder so, der dann hochsweept
> - ...
>
> Wo sind Vor- und Nachteile?
> Gruß
> Kickflip

Ich würde dir "Pseudo-binär-Rauschen" als Anregung empfehlen. Diese 
nutzt man üblicherweise um relevante Systemeigenschaften wie 
Eigenfrequenzen hinreichend anzuregen.

Sweep nutzt man um messtechnisch Eigenfrequenzen zu bestimmen, oder 
gewisse Fahrprofile zu prüfen.

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