Seuraa 
Viestejä28272
Liittynyt16.3.2005

Ongelma on seuraavanlainen. On olemassa laite X, jonka asentoa mitataan 1200 kertaa sekunnissa ja korjataan PD-säädöllä. Asentoanturi on erinäisistä syistä (lue kysyjän pihiys ja laiskuus) kehno ja tuottaa kohinaa, josta numeerinen derivointi repii pelihousunsa. Tällä hetkellä kerään mittausjakson aikana 16 AD-muunnosta ja keskiarvoistan ne. Tulos on luokkaa "toimii mutta kehnosti". Mediaanisuodattimet näyttävät kuvankäsittelyssä hyvin tehokkailta, mutta onko niissä joku tunnettu ongelma tällaisessa sovelluksessa? Sellainen on hieman työläs koodattava ja raskas ajettava mikrokontrollerille, joten en viitsisi nähdä vaivaa turhaan. En myöskään viitsisi tarttua kolviin, jos homma on saatavissa pelaamaan tietokoneelta nousematta.

Sivut

Kommentit (31)

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Liittynyt30.4.2005

Siis keskiarvoistatko niin että jokainen ad-muunnos tulee vain yhteen keskiarvolukemaan? Eikö kannattaisi käyttää liukuvaa keskiarvoa? Silloin tulee tasaisempaa jälkeä samalla suodattimen outputin resoluutiolla.

Mediaanifiltterin ongelmista tuollaisessa sovelluksessa en ole kuullut. Liukuvaa keskiarvoa ainakin koulussa opetetaan käyttämään aina mittauskohinan poistoon. Paitsi jos on jotain yksittäisiä piikkejä datassa. Ne taas yleensä kertoo viasta jossain tai yksittäisestä tunnetusta häiriölähteestä jonka voi korjata/tappaa.

 

Neutroni
Seuraa 
Viestejä28272
Liittynyt16.3.2005

Vastaan itse itselleni, mediaanisuodatus ei toimi sen paremmin.Teen AD-muunnoksia 16 (kokeillut 10-32) ja keskiarvoistan ne. Kokeilen seuraavaksi liukuvaa keskiarvoa. Liukuvan keskiarvon ongelmaksi voi tulla hitaus. Ehkä sitä voi soveltaa pelkkään derivaattatermiin.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä11874
Liittynyt16.3.2005

Voisit tehdä niin, että näytteitä pistetään FIFO-pinoon jatkuvasti, ja aina kun edellinen keskiarvo on saatu lasketuksi, niin otetaan uusimmat 16 kpl käsittelyyn näytejonona, vaikka osa noista olisikin jo osana aikaisempaa näytejonoa.

 

 

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi. Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

z
Seuraa 
Viestejä2918
Liittynyt8.9.2011

Millä tavalla mittauskohina on jakautunut? Jos ongelmana on se, että muutama suuri poikkeama sotkee keskiarvon, niin voisi tietysti kokeilla sitä, että käyttää vain keskimmäiset arvot keskiarvon laskentaan ja heittää suurimmat ja piennimmät tulokset mäkeen.

Eli esim. 16 mittaustuloksesta käyttää 8 keskimmäistä ja jättää 4 suurinta ja pienintä mittausta huomiotta. Sopivien lukumäärien löytäminen voi vaatia jonkin verran kokeilua, mutta aika pian pitäisi näkyä olisiko tästä apua vai ei.

zz

Neutroni
Seuraa 
Viestejä28272
Liittynyt16.3.2005
NieVei3a
Millä tavalla mittauskohina on jakautunut?

En ole mitannut, mutta arvaan, että se on ihan perinteistä 1/f:ää. Minulla on paikka-anturina fotodiodi, jonka virta muutetaan jännitteeksi 1,8 megan vastuksen kautta. Sellainen vastus kohisee jo itsessään kuin koski eikä digitaalisignaalien ja magneettikenttien häiritsemä ympäristö varsinaisesti edesauta mikroampeerien mittaamista. Tyhmää suunnittelua, tiedän, mutta pitäähän sitä kokeilla onko aita matala. Tämä piti olla pikainen testiversio "siitä oikeasta".

Kyseessä on se sama vanha magneettilevitaatiojuna, joka jäi pölyttymään vuonna 2007. Haluaisin edelleen testata tällä miten työntövoiman tuotto toimii ennen hifimmän mallin tekoa, mutta paha sitä on testata jos ei se edes levitoi.

Hercules
Mitäänhän en mediaanisuodattimesta tiedä, mutta tutkiessani asiaa, törmäsin seuraavaan paperiin.

Mielenkiintoista. Mediaanisuodatus näköjään toimii parhaiten, kun signaalissa on epäjatkuvuuksia. Se siis säilyttää hienosti kuvien reunat, mutta ei ole ollenkaan niin hyvä tällaisessa tapauksessa, jossa äkillisiä muutoksia ei ole.

Kokeilen seuraavaksi pitempää liukuvaa keskiarvoa ja derivaatan määrittämistä suoran sovittamisella. ATmega88 pääsee murskaamaan numeroita raivolla.

z
Seuraa 
Viestejä2918
Liittynyt8.9.2011
Neutroni
NieVei3a
Millä tavalla mittauskohina on jakautunut?

En ole mitannut, mutta arvaan, että se on ihan perinteistä 1/f:ää. Minulla on paikka-anturina fotodiodi, jonka virta muutetaan jännitteeksi 1,8 megan vastuksen kautta. Sellainen vastus kohisee jo itsessään kuin koski eikä digitaalisignaalien ja magneettikenttien häiritsemä ympäristö varsinaisesti edesauta mikroampeerien mittaamista. Tyhmää suunnittelua, tiedän, mutta pitäähän sitä kokeilla onko aita matala. Tämä piti olla pikainen testiversio "siitä oikeasta".

Kyllä tuo kovasti kuulostaisi siltä, että häiriöt ovat mallia kohina+impulssit. Jatkoarvauksena ongelman syynä olisivat juuri nuo impulssit eli ratkaisuna olisi tällöin juuri poikkeavien havaintojen (outliers) käsittely poistamalla ne mittaustuloksista. (Jos ongelma olisi pelkästään kohina, niin ylinäytteistyksen pitäisi tehota sinällänsä.)

Jos mittaustuloksista saisi "scatter plot:n" (suomeksi näemmä "pistekaavio"), niin siitä voisi ehkä aika helposti nähdä onko kyse outliereista.

Kokeilen seuraavaksi pitempää liukuvaa keskiarvoa ja derivaatan määrittämistä suoran sovittamisella. ATmega88 pääsee murskaamaan numeroita raivolla.

Olisi kyllä mielenkiintoista kuulla auttaisiko mainitsemani "mittaa N-kertaa ja käytä K mediaania lähintä arvoa (K < N)" -strategia.

zz

Simplex
Seuraa 
Viestejä2920
Liittynyt26.1.2010

Mahtaisikohan tämä idea toimia paremmin tuon vastuksen korvaajana:

http://www.google.com/patents/WO2013096371A1?cl=en

eli ideana näyttäisi olevan varata kondensaattoria valodiodin virralla vakiojana T verran ja sitten mitata syntynyt kondensaattorin jännite. Tämän jälkneen kondensaattori puretaan ja mittausjakso aloitetaan alusta. Tuossa patentissa taidetaan käyttää kondensaattorina AD-muuntimen sisäsistä näytteytyskondensaattoria, mikä on varsin näppärä oivallus.

Toinen tapa voisi olla että ladataan kondensaattoria valodiodin virralla ja mitataan kuinka kauan kestää että kondensaattorin jännite saavuttaa tietyn arvon, jonka jälkeen kondensaattori puretaan ja homma aloitetaan alusta. Atmegassa on komparaattori, jota voinee hyödyntää tuohon ajan mittaamiseen.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä28272
Liittynyt16.3.2005
NieVei3a
Jos mittaustuloksista saisi "scatter plot:n" (suomeksi näemmä "pistekaavio"), niin siitä voisi ehkä aika helposti nähdä onko kyse outliereista.

Se olisi erinomaisen informatiivsta, mutta tiedon tallentaminen ja siirtäminen tietokoneelle vaatisi paljon lisähommia.

Olisi kyllä mielenkiintoista kuulla auttaisiko mainitsemani "mittaa N-kertaa ja käytä K mediaania lähintä arvoa (K < N)" -strategia.

Se on työn alla. Kokeilen vielä sitä ja otan sitten kolvin kauniiseen käteen.

Minulle tuli mieleen, että ongelma voi olla siinä, että magneettikenttä kasvaa paljon nopeammin kuin heikkenee. Kun fetti menee päälle, kela näkee 7,5 V jännitteen, mutta kun se katkeaa, energiaa syö vain vajaan voltin Schottky-diodi ja kenttä heikkenee hitaasti. Puolikkaalla H-sillalla ja parilla diodilla voisi kytkeä kelan "väärin päin" siksi aikaa, kun PWM on nollilla.

Tiedä sitten auttaisiko tuohon eri kertoimien käyttö erimerkkisten derivaattojen kanssa.

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Liittynyt30.4.2005
Neutroni

Minulle tuli mieleen, että ongelma voi olla siinä, että magneettikenttä kasvaa paljon nopeammin kuin heikkenee. Kun fetti menee päälle, kela näkee 7,5 V jännitteen, mutta kun se katkeaa, energiaa syö vain vajaan voltin Schottky-diodi ja kenttä heikkenee hitaasti. Puolikkaalla H-sillalla ja parilla diodilla voisi kytkeä kelan "väärin päin" siksi aikaa, kun PWM on nollilla.

Tiedä sitten auttaisiko tuohon eri kertoimien käyttö erimerkkisten derivaattojen kanssa.

Säädätkö siis sitä magneettikenttää sillä pd-säätimellä? Ei varmaankaan derivaatan kertoimet auta kun ei se pwm kuitenkaan "miinukselle" mene paitsi justiinsa napaisuuden kääntämällä. 

Jos säätimen dynamiikka olisi selkeästi vaikkapa miinus ykkösen ja plus ykkösen välillä ja pwm molemmissa ääripäissä maksimi mutta h-sillan virta kulkisi eri suuntiin, niin magneettikentän nousu- ja laskunopeudet olisi symmetriset.

 

Neutroni
Seuraa 
Viestejä28272
Liittynyt16.3.2005
CE-hyväksytty
Säädätkö siis sitä magneettikenttää sillä pd-säätimellä? Ei varmaankaan derivaatan kertoimet auta kun ei se pwm kuitenkaan "miinukselle" mene paitsi justiinsa napaisuuden kääntämällä.

Kyllä se virta jollain aikataululla pienenee. Kelan resistanssi on iso ja diodissa tapahtuu häviöitä. Olen minä tuollaisen saanut joskus noinkin toimimaan, analogisella säätimellä, mutta se oli iso rohjo, joka painoi kilokaupalla ja imaisi 25 V:n jännitteellä yli 7 A.

Jos tässä joutuu kolviin tarttumaan, niin ajattelin parantaa optisia detektoreja kohinan pienentämiseksi ja tehdä käämille H-sillan.

Sitä en kyllä tiedä että jos kelassa on rutkasti energiaa ja sen heittää lennossa nurinpäin että mitä silloin menee rikki...

Ei mitään mene rikki, jos se energia ohjataan hallitusti johonkin, joka on mitoitettu vastaanottamaan se. Tuollainen on arkipäivää moottorinohjauksissa ym. sovelluksissa. Minä ajattelin laittaa snubberin ottamaan virran vastaan ne nanosekunnit ennen kuin diodit ja/tai fetit aukeavat ja keraamisen konkan ja hakkurielkon imemään varsinaisen energian. Bonuksena energia säilyy sähkönä ja akun kuormitus pienenee ja se energia ei kuumenna mitään ylettömästi. Köyhän miehen ratkaisu, ja pikatesti, on laittaa vastus vauhtipyörädiodin kanssa sarjaan.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä28272
Liittynyt16.3.2005
Neutroni
Olisi kyllä mielenkiintoista kuulla auttaisiko mainitsemani "mittaa N-kertaa ja käytä K mediaania lähintä arvoa (K < N)" -strategia.

Se on työn alla. Kokeilen vielä sitä ja otan sitten kolvin kauniiseen käteen.

Ehkä se auttoi vähän, mutta ei tehnyt aparaattia vakaaksi.

Tiedä sitten auttaisiko tuohon eri kertoimien käyttö erimerkkisten derivaattojen kanssa

Ei auta sekään. Se on ärsyttävän lähellä, kun vähän tukee kädellä, mutta villiintyy heti kun ottaa käden pois. Sen saisi toimimaan lisäämällä massaa ja virtaa, mutta haluaisin tällä kertaa sofistikoituneemman ratkaisun.

Tein simulaation tuosta laitteesta. Kuten arvata saattaa, se toimi kuin junan vessa. Lisäsin mittausarvoihin kohinaa ja viivettä enemmän kuin todellisuudessa on, eikä ongelmia. Laite toipuu virtuaalimaailmassa satunnaisimpulsseista ja vaikka mistä humanoidinpotkuista ja hitausvoimista. Alan kohta uskoa siihen, että koko hiton laitosfysiikka on yksi suuri valhe. Tekin tietysti olette salaliitossa minua vastaan ja nauratte partaanne.

Täytyy kai tarkastaa koodi, sekä simulaattorin että levitoijan. Jos vaikka noin 769. tarkastuskerta paljastaisi jonkun kardinaalimokan, joka on läpäissyt 768 edellistä.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Uusimmat

Suosituimmat