caxapa.ru :: Господа Математики и просто Добрые Люди! Прошу помочь определиться с алгоритмами, ибо не сильно дружу с ЦОС ;)

Связанные сообщения

WiFi модуль за 3.5$2014-09-30

WF-111 от bluegiga. Кто пользовал? Подскажите с чего начать. А то на сайте документации не могу найти как этим модулем управлять...2014-01-26

Embedded WiFi. Варианты есть?2008-11-28

Гудвин, волшебник (25.05.2015 14:20, просмотров: 65653)

Господа Математики и просто Добрые Люди! Прошу помочь определиться с алгоритмами, ибо не сильно дружу с ЦОС ;) Вот три графика испытания емкостного датчика наличия движения зерна в шнеке в разных временных масштабах. Интервал замера емкости - 10 мс. Время замера 100 мкс. В данный момент скорость вращения (обороты шнека) считаются отдельным индуктивным датчиком. Он же пробуждает MSP430 из спячки во время периодов долгого простоя при питании от CR2032. Хотелось бы избавиться от оного датчика - геморрой с установкой. Из графика видно, что все необходимое (скорость вращения, интенсивность потока, время) можно получить с помощью одного только емкостного датчика ("кусок гвоздя" и одна нога контроллера, етить...) Но надо обойти проблемы со жрачкой, спячкой, скудными ресурсами RAM в MSP. Прошу помочь советами. Как вычислять частоту первой гармоники, среднюю интенсивность движения, используя минимум ресурсов. PS: основное питание датчика от бортсети, ограниечение только на размер RAM в этом случае. Но надо сохранить функционирование и при работе от литиевой батарейки, пусть даже сильно урезанное...

Книга1.xls

Ответить

- Смотри приаттаченный файл. Идея в том, что пропускаем сигнал через фильтр с примерно известной резонансной частотой (вот это -- самое большое допущение, такой алгоритм, например, совершенно не годится для слежения за оборотами двигателя fk0(1305 знак., 28.05.2015 10:43, ссылка)
  - а как расшифровать то что экселевском файле? - Nikolay801_(28.05.2015 15:10)
    - Не знаю. Выбери любой файл. fk0(28.05.2015 23:51)
- Если так? Результат в столбце D. Столбец Е для красявой картинки. ucMike(28.05.2015 08:36)
  - так вообще отлично ;) Начальный участок отбрасываем - это отсутствие движухи(95% времени работы). Изредка замеряем, допустим 2 раза в секунду (скважность 1/5000, жрачка меньше микроампера), усредняем, принимаем за нулевой уровень. Первый же Гудвин(119 знак., 28.05.2015 08:44 - 09:10)
- Для определения частоты придётся вычислять корень полинома 3-степени, типа K0 + K1*x + K2*x^2 - K3*x^3, где : argus98(246 знак., 27.05.2015 15:45)
  - Объясни, как корень кубического уравнения ведёт нас к частоте? - fk0(28.05.2015 01:31)
    - 2*cos(w0*dT) = (K2-x0*K3)*sqrt(x0/K0/K3) - argus98(28.05.2015 09:29)
      - Для идеального синуса? Его нет в том графике. - fk0(28.05.2015 09:34)
        
        напильник, кувалда и смекалка в помощь - argus98(28.05.2015 09:43)
        
        Короче, не вариант, в общем случае. Применимо только если синус вначале восстановить (см. другой мой пост). - fk0(28.05.2015 10:25)
  - да, полет Гагарина снят в Мосфильме - не могли без МК в космос люди летать!) - basilmak(27.05.2015 19:29)
    - отвали - argus98(27.05.2015 19:56)
- Всем, принявшим участие, спасибо. Буду думать. - Гудвин(26.05.2015 20:07)
- Так, если мы с красноармейцем договорились по терминологии и нужна некая основная гармоника неизвестной частоты, то классический спектральный анализ тебе тоже ни к чему... POV(620 знак., 26.05.2015 12:46 - 19:08)
  - Массив в первой колонке таблицы. Частота первой гармоники - частота вращения. В пределах 7-15 Гц. - Гудвин(26.05.2015 17:59)
    - Вот к слову о БПФ - огибающая та же, что и у модели, но сам спектр шумоподобный. Хз как надежно выделять на фоне столь большой НЧ помехи (а откуда она? этот дрейф вниз)... POV(255 знак., 26.05.2015 19:14 - 19:21)
      - "дрейф вниз" как раз и является полезным сигналом - в трубе начинает двигаться зерно. Среднее значение - интенсивность потока. Ну и время... Этого за глаза достаточно для моих целей. Но, млять, манагеры нажужжали про "количество оборотов" - Гудвин(30 знак., 26.05.2015 19:25)
        
        Так если дрейф оценке подлежит, то его можно прямой аппроксимировать - и скорректировать наклон анализируемого участка. Интенсивность "постоянки" в спектре на порядок снизится. - POV(26.05.2015 19:28)
        
        Я склоняюсь к тому, что наверное забью... Просто проинтегрирую постоянную составляющую. Это позволит ориентировачно оценить количество в единицу времени. А кому уж шибко хочется, прикрутим дополнительный индуктивный датчик оборотов. Второе дороже Гудвин(23 знак., 26.05.2015 19:35)
        
        Но если не получится забить и датчик неприемлем, то... POV(377 знак., 26.05.2015 19:51 - 23:22)
        
        Да нифига не надо :) Я специально замерил и привел здесь кусок данных при начале выгрузки (включение шнека). Полезный сигнал (постоянная составляющая) налицо. Далее она становится еще меньше (в абсолютных единицах), и амплитуда уменьшается. Гудвин(284 знак., 26.05.2015 20:06)
        
        MSP432 не лучше ли применить в таком случае? Если нужно, могу помочь - бомж(26.05.2015 23:12)
        
        Спасибо. Думаю, что без FFT и текущего MSP430G2553 вполне достаточно. Подсчет оборотов - скорее блажь. Если буду менять, то на NRF51822. BLE и ведроиды стучатся в дверь ;) Да и без них NRF51822 функционально заменяет связку MSP430+RFM73(NRF24L01+). - Гудвин(26.05.2015 23:26)
        
        Кстати вдогонку, а какой фильтр и керамическую антенну к нему - NRF51822 лучше прикрутить для своей платки? И что там из рассыпухи еще дефицитное? - Make_Pic(10.06.2015 17:08)
    - Ну да, 8.65Гц .. тока, сцуко, на частоте неразрешимой с нулевой есть колебания приличные.. В результате требуется приличный порядок модели (1 рисунок, самый загогулистый)... POV(818 знак., 26.05.2015 18:43 - 19:18)
      - Начальный кусок как раз понятный - это шум "пустого" (1 единица). - Гудвин(26.05.2015 19:19)
- К этим данным пристрой график Y(i) = ЗНАК( X(i)-X(i-1) ). Интересно что получиться? - ucMike(26.05.2015 13:17)
  - +1. В минус, потом в плюс -- вот и оборот. Но только данные такие (только сейчас толком посмотрел), что это не данные, а просто мусор. Ибо +-1 всё -- где здесь сигнал, а где шум? Пальцем тронь и работать перестанет. Я ж говорил -- заряд нужно fk0(88 знак., 28.05.2015 01:30)
    - Прекрасные данные. Шум в пределах единицы. Любое БЫСТРОЕ изменение на бОльшую величину указывает, что пошла какая то движуха. Периодическое изменение в пределах 7-15 Гц - вращение шнека. Пальцем трогать (в буквальном смысле) нельзя - "считается Гудвин(305 знак., 28.05.2015 08:38)
  - Лучше к этим данным временно пристроить Дельфи и отладить примитивнейший какойнить алгоритм с плавающим порогом, потом прошить МК как измеритель к ноуту и с ноутом на объекте проверить а потом сваять прошивку. Типа пиковый детектор по верху, basilmak(36 знак., 26.05.2015 15:24)
- пробуждение - как бортовая сеть появилась. так и будить надо. не? LordN(90 знак., 25.05.2015 20:13)
  - Можно и напрямую. Но статистики разброса от датчику к датчику пока нет. От изменения темперетуры +20..+50 начальная частота (электрод в воздухе) изменяется мало - на доли процента. Про бортсеть в принципе логично. Так и думал. Сутки-двое можно Гудвин(85 знак., 26.05.2015 18:18)
    - анах? разве возможно вращение шнека без наличия бортового? - LordN(26.05.2015 20:11)
      - Да просто отключат питание основного модуля/выдернут предохранитель. Поэтому датчик должен всегда быть начеку ;) - Гудвин(26.05.2015 20:27)
- Средняя интенсивность - это в нашем случае размах? - Крок(25.05.2015 20:01)
  - Не. Среднее значение. По размаху удобно определить начало процесса. В принципе, и частота вращения нафиг не уперлась - она всегда примерно одинакова для каждого экземпляра пепелацев. Можно обойтись временем. Но наши манагеры так пеарили про Гудвин(195 знак., 26.05.2015 18:28)
- FFT - Пчеловод(25.05.2015 15:08)
  - А если тупо скользящее среднее и детектирование переходов через 0? - SciFi(25.05.2015 23:15)
    - А автокорреляция до первого сильного броска не понадёжнее будет? Саму из себя её вычесть с разными сдвигами, тот сдвиг, когда она резко провалилась в ноль -- и есть первая главная частота. Пардон за невнятность, сплю на ходу. - Николай Коровин(26.05.2015 11:12)
      - АКФ щитаеца через БПФ, если по быстрому - fk0(26.05.2015 11:25)
        
        но ты прав в томж что нужна именно АКФ - fk0(26.05.2015 11:27)
    - Чисто частотомер бытовой. - Крок(25.05.2015 23:37)
  - Нах БПФ если ему нужна только первая гармоника? Нужна единственная свертка, т.е. один (второй - после нулевого==постоянка) отсчёт ДПФ, который даст искомые величины. - POV(25.05.2015 23:11)
    - абисни, как через дпф получить период -- внимательно слушаю, новое слово в математике - fk0(26.05.2015 11:28)
      - У ТС вопрос "Как вычислять частоту первой гармоники" - есть сомнения что это считается одной свёрткой? - POV(26.05.2015 11:48)
        
        внимательно слушаю, как именно. - fk0(26.05.2015 12:01)
        
        Ты уверен что мы говорим об одном и том же? Первая гармоника - это первый отсчет спектра. - POV(26.05.2015 12:12)
        
        ты покажи как именно. а то я чувствую, ты новый раздел в матане изобрел или же просто тупишь. можно дпф вычислить для конкретиой частоты в спектре и это будет быстрей чем бпф. но частоту же знать надо!!! А тут обратная задача, частота неизвестна. fk0(158 знак., 26.05.2015 12:21)
        
        Так про то и речь что чел написал по-русски (даром что татарин ))) ) что ему нужна первая гармоника, т.е. частота известна. - POV(26.05.2015 12:42)
  - +1 без вариантов - fk0(25.05.2015 22:52)
    - пачиму без вариантаф? а петлю фапч с хорошим фильтром (судя по графику можно и не особо) и оттудава частоту брать? всяко дешевле ФФТ. да и вообще - частоты то там наверняка в узкой полосе - фильтр натравить а потом уже линейкой померить? - ыыыыыыыы(26.05.2015 12:59, )
      - Примерно так и думал. На FFT нет ресурсов. - Гудвин(26.05.2015 18:30)
    - только fft ОЗУ хочет, а его мало.. ANV(247 знак., 25.05.2015 23:20)
      - это вариант для случая, когда частота уже примерно известна, а не варьируется на плюс-минус порядок, и нет сильных гармоник более высокой частоты. - fk0(26.05.2015 12:04)
        
        ТС знает какие у него частоты и настроить фильтр на макс. В идеале фильтр интерполятор сюда. - ANV(26.05.2015 12:24)
        
        Может, у меня тоже красная звезда пробивается, но мне тоже не показалось по тексту, что частоты известны О_о - Николай Коровин(26.05.2015 15:02)
        
        Да это с\х техника какая то, обороты шнека имеют конкретные диапазоны работы, может для разных культур чуть разные, но конкретные. В общем, пока ТС явно не скажет что не знает частоты, я буду настаивать на своем мнении :) - ANV(26.05.2015 16:00)
        
        Частота в принципе стабильна - стабилизатор оборотов дизеля делает свою черную работу :) Просто у разных пепелацев могут быть нюансы. 7-15 Гц. - Гудвин(26.05.2015 18:34)
        
        А если фильтрануть простейшим RCфильтром, потом вычисляем среднее за N отсчетов, число переходов туда-сюда через это среднее - частота. Усреднить ее хорошенько, да выбросы выкинуть - должно выйти. - Andreas(26.05.2015 19:38 - 19:42)
        
        В общем, людям, которые так формулируют ТЗ я не устаю рассказывать анекдот про член до земли. Крок(26 знак., 26.05.2015 16:15)

Микроконтроллеры