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