Rechnergestützte Analyse von Messwertkurven
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Hallo,
ich sitze hier vor einem Problem, wo mir leider der richtige Ansatz fehlt.
Es geht um das Analysieren von Temperaturverläufen. Die Temperaturen werden an der Bürsten einer Maschine mit Schleifringläufer gemessen. Jeder Schleifring besteht aus zwei Bürsten. Wenn der Strom durch die eine Bürste abnimmt, weil z.B. der Anpressdruck geringer wird, so erhöht sich der Strom in der anderen Bürste, denn der gesamte Strom muß ja gleich bleiben. Wird der Anpressdruck noch geringer, fängt die Bürste an zu klappern und es entsteht ein Lichbogen (Bürstenfeuer). Durch diesen Lichtbogen wird die Bürste und der Schleifring sowohl thermisch (starker Temperaturansteig) als auch mechanisch belastet und es kann sogar zu einer Zerstörung führen. Um diese zu Verhindern soll der Temperaturverlauf mit Hilfe eines µControllers permanent überwacht werden.
Ich habe jetzt den Verlauf der Temperatur mal aufgenommen und ein Bürstenfeuer erzeugt. Mit diesen Daten versuche ich jetzt einen Algorithmus zu entwerfen, der eben diese kritische Stelle rechtzeitig erkennt.
Mein erster Versuch war, die Anstiege der zwei Kurven punktweise zu vergleichen. Errechnet habe ich den Anstieg mit Hilfe zweier äquidistanten Stützpunkte. Das Resultat war leider nicht sehr überzeugend.
In meiner zweiten Überlegung habe ich vielleicht gedacht, einen mittleren Endwert zu ermitteln, die Temperatur steigt ja nach einer e-Funktion an. Dieser Endwert müßte natürlich dynmisch ermittelt werden, da der Arbeitspunkt im Sommer um einiges höher liegen wird als im Winter.Nun zu meiner Frage: Hat jemand eine Idee, um einen besseren Algorithmus zu entwickeln oder eine ganz andere Herangehensweise?
Ich bedanke mich jetzt schon einmal für eure Mühe, das alles zu lesen
Hoffe, ich hab mich verständlich ausgedrückt.MfG
Bastian
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Hallo,
wenn Du viele Messdaten, vom Normalfall und dem kritischen Fall zur Verfügung hast könntest Du es mit Support-Vektor-Maschinen versuchen.
Infos dazu findest Du unter anderem auf: http://www.learning-with-kernels.org/
Vielleich kannst Du ja was damit anfangen.MfG Jester
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Hm... ich würde eher von einem Modell ausgehen und versuchen ein Modell aufzustellen, das für die Entstehung des Lichtbogens eine Erklärung bietet.
Sicherlich spielt eine Ableitung bestimmter Größen eine Rolle (bestimmter Anstieg pro Zeit zu groß). Diese Größen würde ich dann bei den Istwerten überwachen und entsprechend reagieren. Die Arbeit auf differenziellen Größen hat auch den Vorteil, daß es in gewissen Grenzen vom Arbeitspunkt unabhängig ist.
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Marcus hat vom sogenannten PD Regler gesprochen... grundsätzlich ist seinem Ansatz Vorzug zu geben, den sie reagiert auch auf "unbekanntes" Verhalten, wie Sommer... vielleicht ein Kurzschluß bei den Bürsten etc.
Vorgehensweise wäre:
- Aufstellen einer physikalischen Gleichung Hitze=f(Strom,Zeit,...)
- DGL aufstellen
- Regler entwerfen
Literatur "Unbehauen, Regelungstechnik 1,2 Vieweg Verlag"
Gute Jagd Winn
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Winn schrieb:
Marcus hat vom sogenannten PD Regler gesprochen...
Nö, hat er nicht. Er hat von einem D-Beobachter gesprochen.
Regeln wollte ich nix.
Und die Sache mit der DGL wird bei diesem System eher scheitern, da wir hier sicherlich ein nichtlineares System mit teilweise chaotischem Zustandsübergängen haben.
Die Sache mit der DGL aus der physikalischen Gleichung funktioniert nicht ganz so einfach im realen Leben (bzw. Regelkreis).
Was aber wichtig ist - zunächst muß man verstehen was eigentlich genau passiert. Welche physikalischen Einflußgrößen gibt es hier? Temperatur? Stromstärke? Abstand? Zeit? Und deren Zusammenhang im Modell hilft zu verstehen, warum das System kippt. Und dann schaut man, wie sich das System vor dem Kippen verhält - haben bestimmte Größen ein Maximum? Ändern sich Ableitungen? Wenn man das im Modell verstanden hat baut man den zugehörigen Beobachter für das reale System und monitort diese Einflußgröße. Diesen Beobachter muß man oft noch mit einem "Nasenfaktor" anpassen (z.B. alles was man sich im Modell ausgedacht hat mal 0.9), aber die Ergebnisse werden sehr brauchbar.
ERST DAS SYSTEM VERSTEHEN!
Dann Algorithmen bauen.
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Marc++us schrieb:
Winn schrieb:
Marcus hat vom sogenannten PD Regler gesprochen...
Nö, hat er nicht. Er hat von einem D-Beobachter gesprochen...Diesen Beobachter muß man oft noch mit einem "Nasenfaktor" anpassen (z.B. alles was man sich im Modell ausgedacht hat mal 0.9)...
Wenn der Nasenfaktor kein P-Glied ist, dann verstehe ich Dich nicht... bais sagt es zwar nicht explizit - ich verstehe ich so... das er "regeln" möchte.
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Danke erst mal für eure Antworten.
Regeln möchte ich nix, nur rechtzeitig erkennen, ob es zum "Feuern" kommt oder nicht.
Das ganze System soll auf einen doppeltgespeisten Asynchrongenerator angewendet werden, die Einsatz in einer WIndkraftanlage finden. Da es sich bei den Schleifringen ja um ein Verschleißteil handelt, und selbst eine monatliche Kontrolle nicht möglich ist (Offshore?!), soll versucht werden, ein mögliches Feuern schon vorher zu erkennen. Wenn ich mir die Verläufe anschaue, erkenne ich genau, wann der Anpressdruck geringer wird und die eine Bürste stärker beansprucht wird. Diese Stelle sollte jetzt "nur" noch von einem Programm erkannt werden.
Sitze im Moment nicht am Rechner mit den Daten, sonst könnte ich mal ein Beispiel der Verläufe zeigen. Vielleicht ist trotzdem einiges klarer geworden.cu
Bastian