реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V  < 1 2 3  
Reply to this topicStart new topic
> Как можно уменьшить реакцию на ступеньку в цифровом фильтре ?
shf_05
сообщение Dec 3 2013, 08:46
Сообщение #31


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 143
Регистрация: 22-04-08
Из: г. Екатеринбург
Пользователь №: 36 992



ИМХО-
1. в аналоге получить 48дБ это слишком круто по крайней мере для таких частот, фильтры на линиях задержки думаю в аналоге там не могут быть, сами знаете почему.
2. если все же там такой крутой фильтр, который не выдает колебаний,значит там есть нелинейности либо фильтр имеет очень неравномерную АЧХ в полосе пропускания (что-то типа 50 RC фильтров каскадно ??? )

Вам важна амплитуда сигнала на выходе датчика или важно только только "есть/нет"? если 2-е, то
1. примените ограничитель максимальной амплитуды на входе и сигнал большой амплитуды не даст больших колебаний на выходе и "принимайте" на выходе сигнал с уровнем только выше чем уровень выбросов, или 2. примените динамическое ограничение амплитуды на входе или выходе (типа АРУ). или 3. можно много чего еще придумать.

кстати сигнал с датчика синус? меандр? труегольник, шум? - без знания этого алгоритм не придумать.

только теперь это не просто "фильтрация", а обработка сигнала.


Цитата(MSP430F @ Dec 3 2013, 12:41) *
Сейчас стоит задача реализовать такой же датчик в цифре. Отсюда и родилась эта тема, так как первые попытки моделирования цифрового фильтра с крутым спадом АЧХ показали, что затухания у него длятся заметно дольше, чем у аналогового конкурента.

реализацию фильтра хотя бы 10-го порядка в аналогедавайте представим, если это только не спец ИС, которые имеют фильтр внутри - получается же нескольких штук ОУ + куча резисторов и конденсаторов..в принципе реализуемо, но все же врядли имеются крутые спады без колебаний ПХ.

ПС- ваше требование 0,5Гц весьма проблематично укладывается в программе расчета ПФ, подозреваю, что в аналоговом прототипе вашего изделия использован ФНЧ 0-300Гц + последовательно простой разделительный конденсатор, отсекающий постоянную составляющую.
Тогда фильтр становится много проще и возможно колебания в ФНЧ будут быстрее заканчиваться и/или иметь меньший уровень.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rudy_b
сообщение Dec 3 2013, 15:54
Сообщение #32


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 888
Регистрация: 25-09-08
Из: Питер
Пользователь №: 40 458



Цитата(MSP430F @ Dec 3 2013, 10:41) *
...Просто есть живой аналогичный датчик (аналоговый) с крутым спадом АЧХ и небольшим выбросом-хвостом затухающих колебаний при прекращении вибрации. Возможно, там есть какие-то нелинейности, но схема неизвестна. Сейчас стоит задача реализовать такой же датчик в цифре. Отсюда и родилась эта тема, так как первые попытки моделирования цифрового фильтра с крутым спадом АЧХ показали, что затухания у него длятся заметно дольше, чем у аналогового конкурента.

А вы измеряли на этом датчике реальные значения крутизны спада АЧХ и ее равномерности в заданном диапазоне частот?

Уменьшить время затухания ПХ можно если снизить требования либо к крутизне спада, либо к равномерности АЧХ в полосе пропускания. Если при заданных крутизне спада и неравномерности АЧХ измеренное время затухания меньше, чем расчетное - думайте, кто-то вас надул.

В аналоге гораздо труднее сделать нужную АЧХ чем в цифре. И если у вас даже в цифре не получается - что-то не так.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Corner
сообщение Dec 3 2013, 16:58
Сообщение #33


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 072
Регистрация: 11-12-12
Пользователь №: 74 815



Уменьшить выброс можно только каскадированием малоточечных КИХ-фильтров.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
V_G
сообщение Dec 3 2013, 17:43
Сообщение #34


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 818
Регистрация: 15-10-09
Из: Владивосток
Пользователь №: 52 955



Цитата(Corner @ Dec 4 2013, 02:58) *
Уменьшить выброс можно только каскадированием малоточечных КИХ-фильтров.

Каким образом это уменьшит выброс при сохранении требований к частоте среза и крутизне спада?
Не знаю, можно ли решить проблему нелинейной обработкой (надо думать и экспериментировать с реальной аппаратурой), но в свете проявившихся теней от новых обстоятельств, ТС стоит серьезнейшим образом обосновать требования к частоте среза и к крутизне спада ЧХ: простое повышение частоты среза с 0.5 до 1 Гц даст уменьшение длины ПХ в 2 раза. Про требования к амплитуде выбросов (в сравнении с амплитудой сигнала) мы не знаем до сих пор.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Dec 3 2013, 20:12
Сообщение #35





Guests






Иногда "прямые" или "нелинейные" методы от "чисто" DSP не помогают.
Помогают методы, взятые от систем управления ( управление по модели, управление конечным состоянием, те же fuzzy )

Вспоминаю один из таких эпизодов.
Имелся очень точный и чувствительный датчик, связанный с механической системой и сам, являющийся ее подмножеством, но нам никак не удавалось победить его паразитную мех. составляющую.
Традиционная фильтрация не спасала, стоял звон.

В итоге, проблему удалось решить комплексированием точного, но "беспокойного" датчика и грубого, но без-инерционного.
В общем-то, стандартная ситуация аля "Фильтр Брауна"

Точный датчик был исследован и сняты динамические характеристики, создана мат. модель (2-3 порядка, колебательное затухающее звено), ну так - по памяти.
Грубый датчик заводил данные на мат. модель, а ее выход вычитался из данных точного датчика.
Остатки дофильтровывались.
До Калмана мы не докатились, он оказался лишним.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Corner
сообщение Dec 4 2013, 16:04
Сообщение #36


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 072
Регистрация: 11-12-12
Пользователь №: 74 815



Цитата(V_G @ Dec 3 2013, 21:43) *
Каким образом это уменьшит выброс при сохранении требований к частоте среза и крутизне спада?
Не знаю, можно ли решить проблему нелинейной обработкой (надо думать и экспериментировать с реальной аппаратурой), но в свете проявившихся теней от новых обстоятельств, ТС стоит серьезнейшим образом обосновать требования к частоте среза и к крутизне спада ЧХ: простое повышение частоты среза с 0.5 до 1 Гц даст уменьшение длины ПХ в 2 раза. Про требования к амплитуде выбросов (в сравнении с амплитудой сигнала) мы не знаем до сих пор.


Вы каскадируете много RC-цепочек. Выброса нет в принципе, а крутизна пропорциональна числу цепочек. Каждая RC-цепочка это мягкий интегратор с ограничением в цифре.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sifadin
сообщение Dec 4 2013, 21:35
Сообщение #37


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 443
Регистрация: 11-02-09
Пользователь №: 44 698



Цитата(MSP430F @ Nov 25 2013, 16:29) *
Всем доброго времени суток!
Вот такая задача, коллеги.
Спроектрировал цифровой БИХ ФВЧ. Частота дискретизации 800 Гц, частота среза 0,5 Гц. Полоса частот 0,5 - 300 Гц. Крутизна спада - 48 дБ/октава. Чебышев II рода 6-го порядка. Коэффициенты и вся арифметика будет с двойной точностью (double), так что с устойчивостью, думаю, будет все в порядке. По любому, полюса - внутри единичной окружности. Пытался КИХ-фильтр посмотреть, там получается порядок 6500, отношение коэффициентов 8 порядков (десятичных !), так что опять только double, а контроллер нужен небольшой, вобщем, не прокатило.

Речь, собственно, вот о чем. Переходная характеристика фильтра (реакция на ступеньку) получилась весьма затянутая. А заказчик требует, чтобы ее в идеале вообще не было. Короче, надо как-то ее задавить. Типа сдемпфировать. Только как ? Репу чешу, ничего путного в голову не приходит. Но допускается сделать задержку сигнала. Типа оценили за 1-2 секунды текущее временное окно, скорректировали, и потом выдали на выход с той же частотой 800 Гц. И так непрерывно. Вот только это и придумал пока. А что же это должен быть за хитрый такой алгоритм демпфирования, не соображу ?



На графике - реакция фильтра на ступеньку.

Инициализировать фильтр первым отсчетом.
т.е начальные значения не нулевые, а такие какие установились бы при бесконечно долгой подаче первого отсчета
Go to the top of the page
 
+Quote Post
V_G
сообщение Dec 5 2013, 01:30
Сообщение #38


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 818
Регистрация: 15-10-09
Из: Владивосток
Пользователь №: 52 955



Цитата(Corner @ Dec 5 2013, 02:04) *
Вы каскадируете много RC-цепочек. Выброса нет в принципе, а крутизна пропорциональна числу цепочек. Каждая RC-цепочка это мягкий интегратор с ограничением в цифре.

Не путайте ФНЧ и ФВЧ. Топикстартеру нужен ФВЧ, а интегратор - это ФНЧ.
ФВЧ принципиально имеет выброс ПХ, примерно равный величине ступеньки.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Corner
сообщение Dec 5 2013, 16:02
Сообщение #39


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 072
Регистрация: 11-12-12
Пользователь №: 74 815



Цитата(V_G @ Dec 5 2013, 05:30) *
Не путайте ФНЧ и ФВЧ. Топикстартеру нужен ФВЧ, а интегратор - это ФНЧ.
ФВЧ принципиально имеет выброс ПХ, примерно равный величине ступеньки.

Если сделать ФНЧ со срезом 200 Гц, то выброса не будет
Go to the top of the page
 
+Quote Post
blackfin
сообщение Dec 5 2013, 16:45
Сообщение #40


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 106
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261



Цитата(Corner @ Dec 5 2013, 20:02) *
Если сделать ФНЧ со срезом 200 Гц, то выброса не будет

Так если вообще не делать ФНЧ, то выброса тоже не будет.. laughing.gif Но у ТС, КМК, несколько иная задача..
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Dec 5 2013, 18:21
Сообщение #41





Guests






>А что же это должен быть за хитрый такой алгоритм демпфирования,

Это уже не фильтрация и даже не обработка сигналов, это адаптивное управление динамической измерительной системой (вплоть до перестройки ее структуры) в переходных режимах.
Иногда это достигается управлением конечным состоянием с заданными ограничениями, а, в частных случаях - задача решается комплексированием датчиков, о чем говорил выше и пр.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V  < 1 2 3
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 15:13
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.02695 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016