Forum: PC-Programmierung Resonanz finden


von Maximilian (Gast)


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Ich habe eine konzeptuelle Frage: wenn ich ein angeregtes System habe, 
was schwingt und mehrere Resonanzfrequenzen aufweist, was ist eine 
effektive und zeitsparende Methode diese zu finden? Ich kann natürlich 
die Anregungsfrequenz sweepen und schauen was passiert, aber das wird 
unpraktisch wenn wir über sehr langsame Systeme reden. Dann ist die 
Messzeit einfach zu lang und verletzt die nötige Stationarität.
Hat jemand eine effektivere Idee? Anregung mit Noise?

von Wühlhase (Gast)


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Schwingungen anregen, messen und die Messung durch eine 
Fouriertransformation ziehen, wäre das eine Option? Evt. mußt du deine 
Anregung wieder rausrechnen.

von Wühlhase (Gast)


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Damit sich Schwingungen mit sehr langen Periodendauern bemerkbar machen, 
wirst du aber schon eine Weile messen müssen, denke ich jedenfalls.

Wenn du z.B. eine Schwingung mit einer Periodendauer von 1min hast, und 
nur 1s lang messen willst, wirst du während deiner Meßzeit kaum eine 
Veränderung feststellen und ergo die Schwingung kaum erkennen können. 
Wenn du sehr genau messen kannst, dann vielleicht.

von Maximilian (Gast)


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Genau das ist das Problem. Die Idee wäre, das System so anzuregen, dass 
mehrere Resonanzen gleichzeitig auftreten um Messzeit zu sparen. Eine 
Impulsanregung ist natürlich eine Option, aber hat nur wenig 
Aussagekraft, da das System nur sehr schwach angeregt wird.

von Mark S. (voltwide)


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1. Schritt: Sprungverhalten
2. Schritt: Um die hierbei gefundenen Resonanzen sweepen.

von Wühlhase (Gast)


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Maximilian schrieb:
> Genau das ist das Problem. Die Idee wäre, das System so anzuregen, dass
> mehrere Resonanzen gleichzeitig auftreten um Messzeit zu sparen.

Genau das meinte ich in meinem ersten Post: Alle Resonanzen anregen 
(vielleicht geht da was mit einem Rechtecksignal, das kann gut aber auch 
schlecht sein), und die Systemantwort durch eine Fouriertransformation 
ziehen.
Die Fouriertransformation liefert dir alle vorkommenden Frequenzen, 
innerhalb der Nyquistgrenze natürlich (das mußt du filtern).

Du kannst ja ausprobieren wie lange du messen mußt, es kann aber schon 
sein daß du dich an der niedrigsten RF orientieren mußt.
Aber damit kannst du wenigstens alles gleichzeitig messen.

Kannst du das System simulieren?

von Lenni (Gast)


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Wühlhase schrieb:
> (vielleicht geht da was mit einem Rechtecksignal, das kann gut aber auch
> schlecht sein)

Idealerweise Dirac

von Wühlhase (Gast)


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Naja...ja, aber einen Dirac muß er auch mehrmals draufgeben. Niedrige 
Resonanzfrequenz bedeutet nicht selten viel Energie bis er da was mißt, 
und die bekommt er mit nur einem Dirac wahrscheinlich nicht in sein 
System rein.

Daher hätte ich erstmal mit breiteren Pulsen angefangen.

Wenn man sein System kennen würde, könnte man vielleicht noch andere 
Ideen ausbrüten. Wenn Resonanz sein System zerstören kann, wäre alles 
bisher Diskutierte eine schlechte Idee. Oder warum er nur kurzzeitig 
messen will...wäre vielleicht auch interessant was dem entgegen steht.

von Wolfgang (Gast)


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Maximilian schrieb:
> Hat jemand eine effektivere Idee?

Lage von Pol-/Nullstellen der Übertragungsfunktion angucken ;-)

> Anregung mit Noise?

Maximilian schrieb:
> Eine Impulsanregung ist natürlich eine Option, aber hat nur wenig
> Aussagekraft, da das System nur sehr schwach angeregt wird.

Eine Impulsanregung (Dirac) stellt, genauso wie Rauschen eine 
breitbandige Anregung dar.
Was meinst du mit "da das System nur sehr schwach angeregt wird."?
Wenn du etwas sehen willst, musst du bei den interessanten Frequenzen 
mit ausreichend Leistung anregen. Und ja, Rauschen ist dazu geeignet.

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Mark S. schrieb:
> 1. Schritt: Sprungverhalten
> 2. Schritt: Um die hierbei gefundenen Resonanzen sweepen.

Das stimmt, erfordert aber etwas Signalverarbeitung, um die Frequenz 
einer ausschwingenden Welle zu messen, die sich ja ändert und dann aus 
dem Auslaufverhalten die korrekte Resonanzfrequenz rückwärts zu 
berechnen. Um es genau zu machen, ist es daher meistens doch einfacher, 
die Resonanz einzustellen und zu messen. Also:

Rauschen drauf, Maxmimum suchen, Frequenz erzeugen, Görtzel drauf und 
mit minimaler Variation in Resonanz bringen (statische Amplitude!). Dann 
Rauschen mit normiertem Pegel ohne diese Frequenz und nächstes Maximum 
suchen.

So ähnlich läuft mein Resonanz-Kompensator im Studio auf Audio-Ebene. 
Das Durchmessen geht typisch mit 2 Impulsen und 2 Durchläufen in beiden 
Richtungen pro Frequenz und verwendet 16 Viertelwellen = 4 vollständige 
Wellen. In Summe sind das 8x die Periode für jede Frequenz. Das ist 
super genau und erkennt auch einen Resonanzdrift infolge von kühlerer 
Luft. Allein mit nur Rauschen + FFT kriegt man das nicht so genau hin.

: Bearbeitet durch User
von Hp M. (nachtmix)


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Maximilian schrieb:
> Eine
> Impulsanregung ist natürlich eine Option, aber hat nur wenig
> Aussagekraft, da das System nur sehr schwach angeregt wird.

Würdest du auch die Anregung einer Kirchenglocke durch den 
zentnerschweren Klöppel als "sehr schwach"  bezeichnen und den 
resultierenden Schalldruck als wenig aussagekräftig?

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Eine Viertelwelle ist die minimalste Periodendauer, um eine 
Resonanzfrequenz ermitteln zu können.

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