caxapa.ru :: Рожаю алгоритм. Жажду рекомендаций по реализации.

Codavr (02.09.2018 19:23 - 19:53, просмотров: 56778)

Рожаю алгоритм. Жажду рекомендаций по реализации. Есть рукоятка управления двигателем яхты. Аналоговый выход от единицы(полный вперед) до минус единицы (полный назад). Три фиксированные точки +0.1, 0, -0.1 в этих пределах стоп машина. В сигнал естественно присутствует шум, но небольшой, хотя на живом объекте еще ХЗ, не проверялось, пока только на столе. Требуется алгоритм определения когда начинают двигать рукоятку и когда рукоятка внутри диапазона "стоп машина" переход на ручное управление. Ситуевина осложняется тем что измерения производятся примерно раз в 20 мс, а рукоятку можно рвануть за пределы этого положения миллисекунд за 100. А можно и 10 секунд двигать. Предложите чонить.

Долой империалистический интернационал!

Ответить

- надо фильтры отдельно, алгоритмы (лучше конечные автоматы) отдельно. закащщик подергает и передумает, скажет "слишком нервно" или "тормозно все у вас". NAUT(129 знак., 24.12.2018 12:30)
  - Всем все понравилось, деньги получил и уже потратил :) - Codavr(24.12.2018 12:38)
    - тогда делайте вот так, фильтра отдельно, их можно будет настроить в зависимости от шумов, и ноль-не ноль с таймаутами отдельными, их тоже настроить отдельно. пока шевелим и в нуле были меньше таймаута, значит ручной. встали в ноль и не меняли NAUT(74 знак., 24.12.2018 12:43)
      - То что можно сделать массой способов понятно. Но всегда есть оптимальный вариант. В данном случае им оказался тот что использовал я по наущению товарищей по конфе. Городить фильтры было бы излишеством :) - Codavr(24.12.2018 12:48)
- Линейная регрессия в скользящем окне на 5 (или сколько нужно) точек. Смещение/наклон прямой == положение/скорость рукоятки. Среднеквадратическая ошибка == порог доверия к результату (уровень шума) - argus98(03.09.2018 12:12)
  - Замечательно работает, а по 5 точкам достаточно целочисленной арифметики. Из тяжелых операций только умножение на 3 и деление на 10 и 15. - Codavr(05.09.2018 11:38)
    - Это что за аппарат такой, для которого деление на 10 - тяжёлая задача? Ужель ПИК16? - Крок(22.12.2018 14:41)
      - Тинька 2313, она канешна могеть, но там памяти с гулькин хер. В итоге когда проект близилcя к завершению памяти таки не хватило и пришлось бежать в магазин за 4313 :) - Codavr(24.12.2018 12:37 - 12:49)
    - А не могли бы вы пояснить, как найти коэф. прямой? Надо решать систему уравнений? И мы предпологем, что, за 100ms ручка движется линейно без ускорений? - Дупкин(06.09.2018 10:49, )
      - Дупкин, читай педивикию, там иногда что-то полезное попадается --> - SciFi(06.09.2018 10:55, ссылка)
    - Поздравляю - argus98(05.09.2018 11:55)
      - Спасибо, кормилец :) - Codavr(05.09.2018 12:18)
    - Умножение на 3 - это y=4*x-x. - SciFi(05.09.2018 11:42)
      - Я это поручил Яру :) - Codavr(05.09.2018 11:44)
        
        Дудки. Он может забить на это, опасаясь переполнения. Такшта сам, всё сам. Не, вру: y=2*x+x. - SciFi(05.09.2018 11:49)
        
        Проверял? - Codavr(05.09.2018 11:57)
        
        Этот яр вместо умножений навтыкал мне сдвигов и сложений-вычитаний. Тот самый случай, когда я пытался заставить его использовать инструкцию MUL. Что характерно космик сделал всё правильно. SciFi(798 знак., 05.09.2018 12:02)
        
        Забавно, мне он честно еще в 3 версии с плавучкой мул пользовал в 8 меге - Codavr(05.09.2018 12:22)
        
        Не все яры одинаково полезны. SciFi(21 знак., 05.09.2018 12:27)
        
        Вполне возможно, если дело касается специфических свойств процессора. - Codavr(05.09.2018 12:29)
        
        Нет, дело касается того, SciFi(91 знак., 05.09.2018 12:30)
        
        Что-то я сомневаюсь, что производители им бапки заносят. Может просто решили, что не особо перспективное семейство. Или кинули основные силы на какой-нить ARM. - Codavr(05.09.2018 12:36)
  - Мне тоже идея нравится, спасибо - lloyd(03.09.2018 13:57)
  - Хорошая идея, спасибо. - Codavr(03.09.2018 13:52)
- Как у пробки в щитке? Чем выше превышение над порогом, тем быстрее подозрения переходят в уверенность? - Николай Коровин(02.09.2018 23:51)
  - Как вариант :) - Codavr(03.09.2018 01:30)
- Корррреляция! И книга Вайнштейн Л.А., Зубаков В.Д. Выделение сигналов на фоне случайных помех в помощь - H7H2V(02.09.2018 22:04)
  - Эээ. Чего с чем? За рекомендацию спасибо, обязательно гляну на досуге, но надо быстро что-то воплощать. - Codavr(02.09.2018 22:06)
    - ИМХО, надо вычислять АКФ сигнала на интервале большем, чем АКФ шума. Уровень АКФ даст величину отклонения ручки, а корреляция с сигналом +1 даст направление. - H7H2V(02.09.2018 22:53)
      - Положу сюда - Codavr(03.09.2018 02:12, ссылка)
      - Понял. Спасибо. - Codavr(03.09.2018 00:25)
    - Такие книги бесполезно читать, там одни формулы. :) - Ксения(02.09.2018 22:10)
      - Страсть как формулы люблю. Они такие прикольные, в завитушках фсе :) - Codavr(02.09.2018 22:18)
        
        И все-таки современные книги по DSP мне кажутся значительно лучше и понятнее, чем писанные в докомпьютерную эпоху. - Ксения(02.09.2018 22:22)
        
        Есть такая тема. В докомпьютерную они были ориентированы в большей степени на теоретическое рассмотрение, и в меньшей касались практического применения. Так-как теория ускакала намного дальше, чем практика. Получился разрыв. Но представляешь какая Codavr(104 знак., 02.09.2018 22:26)
        
        Полностью согласна с вашей оценкой. - Ксения(02.09.2018 22:39)
        
        На меня неизгладимое впечатление произвела модель биполярного транзистора, годная до гигагерц. На первом занятии по предмету на Физтехе. Если как-то иначе можно внушить студенту, что электроника - это нуевонафик, жду ваших предложений. - SciFi(02.09.2018 22:31)
        
        Когда в 1989-м получил в руки микрокап, я всю политехническую библиотеку перерыл в поисках подробного описания модели Гуммеля-Пуна. Потом два года разбирался как из справочных параметров хотя бы приблизительно построить эту модель :))) - Codavr(02.09.2018 22:43 - 22:45)
        
        она реально хорошо описана в хелпе (родном аглицком) и переводном Резевига, по системе PSpice (Design Center/Design Lab от MicroSim ещё) У меня на эту тему диплом был :) Adept(795 знак., 03.09.2018 05:53)
        
        Тогда Резвига в природе не было. Он к нам в кооператив ходил, чтобы рассказали ему христа ради как пикадом 2.0 пользоваться. Мне не просто формулы нужны были а с подробностями. Нарыл тогда суперскую книгу где модель Гуммеляпуна расписана была, и Codavr(166 знак., 03.09.2018 13:30 - 13:41)
        
        Разрабатывал недавно эксклюзивный усилитель от постоянки до 2МГЦ , на выходе 100Вт.Поневоле поимел близкое знакомство и с гуммелем и с пуном... - PlainUser(06.09.2018 09:20)
        
        Гуммель Гуммель и маленькие переходы. Техно-разврат. ;-) - Точка опоры(06.09.2018 10:15)
        
        главное не гумберт гумберт - NAUT(24.12.2018 12:44)
        
        "...Он к нам в кооператив ходил, чтобы рассказали ему христа ради как пикадом 2.0 пользоваться." :) круто, однако (то-то я смотрю по пикаду 4,5 его брошюрки так себе, на троечку :) (били такие разноцветные, тоненькие, 4 штуки по-моему) Adept(523 знак., 03.09.2018 14:06 - 14:12)
        
        Сергей Ивлев и я на пару с 2.0 разбирались. Было коротенькое описалово в общих чертах что для чего, а с меню методом научного тыка. Месяц врубались. - Codavr(03.09.2018 14:23)
        
        Во, нашёл Adept(422 знак., 03.09.2018 18:54 - 18:59)
- А почему бы не сделать хороший железный переключатель автомат/ручное? По его положению будет чётко виден текущий режим. Я бы ещё и световой индикатор добавил для надёжности. - бомж(02.09.2018 21:49)
  - Рукоятка может быть и не в нейтрали когда врубят переключатель. Представь, идешь ты на малом ходу, тыц переключатель и полный вперед (или назад). А может быть и так, что левый полный вперед, а правый полный назад, да? Кувырк. Посему после того как Codavr(477 знак., 03.09.2018 01:42 - 02:07)
- Медианный фильтр. Или я чего-то опять не понял :) - Барбос(02.09.2018 20:39)
  - Уже второй предлагает медианный. Он гауссовский шум плохо давит. А мы имеем именно гауссовкий. - Codavr(02.09.2018 21:12)
    - Вот и я тоже не могу ни произнести ни написать слово "гауссовский" два раза подряд правильно :) Вы попробуйте, вдруг получится. Это, конечно, если у вас есть пара запасных яхт. - Барбос(02.09.2018 21:35)
      - Ващета запасные есть, и даже больше чем две, но все равно страсть как жалко :) - Codavr(02.09.2018 22:05)
    - Фильтр Калмана же. - fk0(02.09.2018 21:26)
      - Это надо обдумать, но в следующий раз :) - Codavr(02.09.2018 21:54)
- Рукоятку двигают плавно: если, после фильтрации (НЧ) первая производная имеет один знак несколько отсчётов -- двигают. Если знакопеременна -- помеха. - fk0(02.09.2018 20:04)
  - Имеем всего то пяток отсчетов. - Codavr(02.09.2018 20:07)
  - Если знакопеременна долго - у поциента приступ эпилепсии. Звоните 112. - SciFi(02.09.2018 20:06)
- Поставь дополнительный усилитель x10..30 по переменке (c конденсатором на входе) и давай прерывание по превышению - доп. измерение. - General(02.09.2018 19:52)
  - Не, на такое я пойтить не могу, тем более что все уже собрано и отлажено. Дело за малым :) - Codavr(02.09.2018 19:55)
- Встречный вопрос: с какой целью "определять, когда начинают двигать рукоятку в положении стоп машина"? - SciFi(02.09.2018 19:44)
  - Переход из автоматического режима управления на ручное. Ну и кое что еще. Эээ пардон нетонаписал, исправляю в исходном топике. - Codavr(02.09.2018 19:48 - 19:50)
    - Если он секунд 10 будет ручку толкать, то критерий - выход за зону "стоп машина". Ибо нефиг машине моск ипать. А если нет - быстрое движение легко засечь. - SciFi(02.09.2018 19:53)
      - 10 секунд конечно перебор, нехер на такое закладываться, в критической ситуации будет скорее рванул ручку. - Codavr(02.09.2018 19:54)
        
        Если рванул ручку, то за зону "стоп машина" выйдет сразу. Нужно ли придумывать что-то ещё? Имхую я, дурью маешься. - SciFi(02.09.2018 19:57)
        
        Не, не. Изначально рукоятка может быть в любом положении, поэтому и надо ловить начало движения и чем быстрее тем лучшее. По этому сигналу сразу "стоп машина", а уже после того как рукоятку привели в состояние "стоп машина" переходим на ручное. Codavr(111 знак., 02.09.2018 20:00)
        
        На это есть 100мс. Вечность. - Скрипач(02.09.2018 20:02)
        
        Всего 5 зашумленных отсчетов :) - Codavr(02.09.2018 20:04)
        
        Я бы искусственно добавил куда-то светодиод, которым три раза моргнуть перед выходом из режима автоматики. Это +полторы секунды. Мегавечность. Скрипач(89 знак., 02.09.2018 20:12)
        
        А смысл? Выход из автоматики это типа как в автомобиле выход из круиз-контроля. - Codavr(02.09.2018 20:15)
        
        Мне кажется вы дуете на воду. - Скрипач(02.09.2018 20:18)
        
        Понятное дело. Утопить лодку за полмульта зелени, подуешь :))) - Codavr(02.09.2018 20:20)
        
        А это возможно? Если это переключение реально опасно - где-то нужно показывать режим и отфильтровать по времени (чтобы клиент не нервничал, хорошо показывать процесс переключения чем-нибудь, прогресс-бар и пять секунд позволит). Скрипач(61 знак., 02.09.2018 20:25)
        
        У меня предусмотрена аварийная кнопка, по которой стоп будет даже если контроллер с ума сойдет. Ну и есть просто выключение двигателя. Однако это не решает все проблемы, например на нас идет баржа, мы выключаемся, а она идет сука. Ручное нужно, Codavr(15 знак., 02.09.2018 20:35)
        
        Что произойдет если переключиться в ручной в самый неподходящий момент? - Скрипач(02.09.2018 20:40)
        
        Дальше все в руках живого пилота. - Codavr(02.09.2018 21:07)
        
        И? Насколько это опасно? (походу вообще ерунда и нечего парится) - Скрипач(02.09.2018 21:14)
        
        Я большой перестраховщик. Меня на НПО Энергия запугали :))) Codavr(246 знак., 02.09.2018 21:20 - 21:24)
        
        Значительное перемещение ручки в одном направлении. Я потому и говорю про производную. Если электрические помехи, то вряд ли они будут в одну сторону. Второй момент, что использование одного резистора вообще плохой вариант. Он тупо 1) наберёт fk0(437 знак., 02.09.2018 21:32 - 21:47)
        
        Ващета их там по три на каждый двигатель. Один от нуля до единицы причем независимо вперед или назад (абсолютное значение), один инкрементный от нуля при полный назад до единицы при полный вперед, другой декрементный от нуля при полный вперед до Codavr(200 знак., 02.09.2018 22:00 - 22:03)
        
        Потенциометры уже давно не используют в таких цепях. Для нормальных датчиков нет проблемы шума, актуальна лишь задача определения неисправности. У правильных датчиков рабочий диапазон сигнала не доходит до 0 и 1. - Экспериментатор(02.09.2018 22:11, )
        
        Ну звыняй. Нонда, Ямаха и Янмар используют. За других не скажу. 0 и 1 это я условно сказал, на самом деле это примерно от 0.6 до 4.3 вольта. - Codavr(02.09.2018 22:15)
        
        Аналоговый выходной сигнал вовсе не означает, что там потенциометры. И уж точно сигнал не должен быть на всю шкалу, я такого вообще нигде на серийных изделиях не видел. Кустарщина какая-нибудь. - Экспериментатор(02.09.2018 22:19, )
        
        Вот эта хрень часть системы управления двумя двигателями по 350 лс фирмы Mercury. Фото снаружи и изнутри. Codavr(02.09.2018 22:38)
        
        К компасу поднесите, может что-нибудь интересное выяснится. - Экспериментатор(02.09.2018 22:56, )
        
        Ну елы палы. Это просто резисторы 1.6 килоом. Такая хитрая конфигурация дорожек просто обеспечивает те величины которые я уже сказал. Не упорствуй в своем заблуждении :) - Codavr(02.09.2018 23:07, ссылка, ссылка)
        
        Больше на переключатель похоже. У потенциометров контакты обычно разделены на несколько более тонких (против шума). Бывают варианты, где движок замыкает SMD резисторы на плате, но у Вас сектора какие-то странные. - Экспериментатор(02.09.2018 22:50, )
        
        Здесь сами резисторы разделены если присмотреться. А движок их объединяет. Codavr(02.09.2018 23:11)
        
        Ищите картинки "потенциометр ДМРВ". Поясните свое "да" в голосовании, мне аж интересно стало. Любопытно, когда теория совпадает с практикой. - Экспериментатор(02.09.2018 23:46, )
        
        Не вижу причин чтобы не зарегистрировать черный ник. Особенно не люблю копипастить ссылки, которые розовые дают в теле поста :))) Codavr(384 знак., 02.09.2018 23:55 - 03.09.2018 00:01, ссылка)
        
        Пустынник и Медведь: Экспериментатор(46 знак., 03.09.2018 00:04, )
        
        Не похоже ни разу. Я вообще противник приваси. Эта мода к нам с Запада пришла. Поганая мода на мой взгляд. Поначалу даже ники бесили, потом попривык, но своим пользуюсь уже лет 20 почти. Везде. Хочешь чтобы тебя никто не узнал, нехер вообще в инет Codavr(72 знак., 03.09.2018 00:19 - 00:26)
        
        Дался тебе гауссовский шум в младшем разряде АЦП? Когда мабилу поднесут, или рацию, то шум будет не гауссовский, а импульсный, выпрямленный на нелинейностях в(ы)ходных цепей -- ферритовыми бусинами всё обвешать и кондёрами по 33pF. - fk0(02.09.2018 22:06)
        
        Здрасте. Там до АЦП десять метров проводов в жгутах размером с руку. И шума начиная от вентиляторов до лебедок выше крыши. 3 киловаттные преобразователи 24DC->230AC. Да помпа которая гавно из сортира качает в конце концов. И еще черт знает что. Codavr(21 знак., 02.09.2018 22:12)
        
        Хрен с ним, с АЦП, почему аж раз в 20 миллисекунд? Тем более, если мы считаем, что нельзя доверять измерениям АЦП (это совсем абзац), эти 20мс превращаются в 40мс или 80мс для исключения выбросов и поверх всего этого неприличия вы предлагаете lloyd(288 знак., 02.09.2018 22:19 - 22:40)
        
        Вах! Вы мом мысли прочитали. Я как раз и планировал скользящее среднее и поиграть гистерезисом. Размышляю какие подводные камни есть. Codavr(146 знак., 02.09.2018 22:55)
        
        Про скользящее среднее тут уже писали, всплески в области ВЧ всё испортят (если M не > 100). Или делай софтовый фильтр (и задирай дискретизацию раз в 10), или делай железный. И на входе, надеюсь, не мегаомное сопротивление, а что-нибудь низкое, и fk0(32 знак., 02.09.2018 23:58, ссылка)
        
        По входу RC фильтр с постоянной времени 1 миллисекунда. - Codavr(03.09.2018 01:35)
        
        На самом деле оцифровкой занят другой проц. АЦП оцифровывает на 1.6 кГц, и все усредняется по 16 значениям. Но данные центральному передаем раз в 20 миллисекунд. - Codavr(03.09.2018 00:11)
        
        Чтоб хвостов не было, нужно не усреднение, а перемножение каждого отсчёта учавствующего в усреднении на свой коэффициент и итоговое суммирование, в общем КИХ фильтр. Я не знаю как наглядно показать, но если коэффициенты все единицы (усреднение), fk0(114 знак., 03.09.2018 00:33)
        
        Согласен. Но тут памяти нужно только на сумму. Два байта и накладные расходы никакие. Лучше чем ничего. - Codavr(03.09.2018 01:00)
        
        А это неправильная компоновка. АЦП должен стоять на говнопомпе и передавать данные главному ассенизатору о давлении говн в цифре. - Барбос(02.09.2018 22:17)
        
        Я на телесиськах сегодня выложил ссылку на книжку Ацюковского, там есть хороший раздел про помехи и борьбу с ними. - Экспериментатор(02.09.2018 22:15, )
        
        Спасибо. Любопытная книжуля. - Codavr(02.09.2018 22:23)
        
        А кто ж так аналоговые сигналы растянул и зачем? Можно, конечно, ток мерять, а не напряжение, но при заданном токе и напряжении, как известно, сопротивления быстренько подтянутся на нужный уровень. Я подразумевал, там сразу плата, контроллер с fk0(187 знак., 02.09.2018 22:15)
        
        В руку это еще скромно, местами там и с ногу связки идут. Двигатель на корме, а рули один посередине лодки, а второй в кабине в носовой части. CAN там имеется, но для других целей. Я тоже был уверен, что сигнал должен передаваться цифирью. Вот Codavr(45 знак., 02.09.2018 23:03)
        
        В ответственных местах датчики всегда дублируются. Есть готовые рычаги с магниторезистивными датчиками и концевиками в интересующих положениях. Раньше на круиз-контроле на педали тормоза помимо электрики был пневмоклапан. - Экспериментатор(02.09.2018 22:02, )
        
        Если начальное положение известно, то тупо отклонение от него с некоторым допуском. Можешь перед этим сделать медианный фильтр на 5 точек. Что там ещё можно придумать? - SciFi(02.09.2018 20:04)
        
        Вот я и думаю, что еще? Цена ошибки может быть уж очень велика. - Codavr(02.09.2018 20:05)
        
        Придумать-то можно, но ложные срабатывания заипут. Нафиг? - SciFi(02.09.2018 20:06)
        
        Да, ложные срабатывания нам не надо. - Codavr(02.09.2018 20:11)
- С яхтами не сталкивался, но на управлении светом "в лоб" (вышли за полосу мертвой зоны - включаем) - хватает. Мертвая зона должна перекрывать возможные помехи "ноля" с хорошим запасом. - Скрипач(02.09.2018 19:27)
  - Компаратор не хочется, хочется ловить именно начало изменения сигнала. Компаратор резервный вариант если не получится ловить начало. - Codavr(02.09.2018 19:32)
    - АЦП. Вам же все последующие положения тоже нужно различать, нет? - Скрипач(02.09.2018 19:38)
      - Под компаратором я имею ввиду простое сравнение значений АЦП с заданной величиной. - Codavr(02.09.2018 19:45)
        
        ну если надо так от души поебаться, то тут без пд-регулятора не обойтись явно. LordN(188 знак., 03.09.2018 05:18 - 05:28)

Кибернетика, автоматика, протоколы