取穩定的指定電流斜坡

各位大大   有急需知道LABVIEW結合RTDS後  想取電流斜坡 要如何取才會是正確的(EX我想取5 7 11次斜坡的大小跟角度)

RTDS是指什麼,是溫度量測還是電流訊號?


你的五次七次是指什麼
是Moving Average的最近五次資料的斜率嗎?

如果資訊不清楚,大家也都霧煞煞喔

RTDS是一種即時模擬器   可以即時模擬電力電子的電路

現在已經有回售的電壓跟電流   我想取電流的5次7次跟11次斜坡  但一直無法取到真正的值  會一直亂跳

電力電子即時數位模擬器(Real Time. Digital Simulator, RTDS)
是上面這個對嗎?

你的電流訊號,多久會有一筆數值呢? 例如10k Samples/s,代表100us會有一筆數值資料。
如果是一種即時模擬,那麼他一定會有蠻高的數值更新速率。

[正確方案]
如果是上面所說的原因,代表訊號中的雜訊很高,正確來說需要知道你數值的更新速率(Updating Rate),並且藉由FFT確認各方面的雜訊頻譜
最後利用積分或濾波器做合理程度的雜訊處理。

[暫時觀察數值的方案]
如果一定時間內送來的數值是一段陣列的電壓數值,那麼可以先粗略使用RMS.vi,把這一段電壓訊號取RMS後,看看他是不是夠穩定



[QUOTE=NickLo]RTDS是一種即時模擬器   可以即時模擬電力電子的電路
現在已經有回售的電壓跟電流   我想取電流的5次7次跟11次斜坡  但一直無法取到真正的值  會一直亂跳
[/QUOTE]MingYen42969.5936342593
你做的研究會跟下面這兩篇文章相似嗎

research of the realization of RTDS by Digital Signal Processor (DSP).
http://ndltd.ncl.edu.tw/cgi-bin/gs32/gsweb.cgi/login?o=dnclcdr&s=id=%22095CCIT0428043%22.&searchmode=basic
結合 FPGA 與 DSP 實現新型電力電子即時數位模擬器
http://ir.lib.ksu.edu.tw/retrieve/43417/H0017+%E8%AB%96%E6%96%87%E6%9C%AC%E6%96%87.pdf


你的工作會用到FPGA嗎,這影響訊號更新速率到什麼等級。
這個系統是別人已經架好的或實驗室購買來的嗎,如果是很好的模擬系統,那麼它可能有內建送出雜訊的模擬功能。不論如何,都需要對這個訊號做FFT看他的雜訊。


5次斜波、7次斜波、11次斜波我還是有些聽不懂。
[1] 你要求的是某些連續點陣數值的變化斜率嗎
[2] 大陸用語似乎有查到這些字,你所說的是大陸的用字嗎?
[3] 或是你所指的是諧波?

看到數值亂跳,基本上就需要做適當的濾波。可以考慮通過適當的低通濾波器(Low Pass Filter)。
可以去了解
[a] 移動平均濾波器 (Moving Average Filter)
http://kitsprout.blogspot.tw/2015/11/algorithm-moving-average.html
中值濾波器 (Median Filter)
http://ff320232.blogspot.tw/2013/04/median-filter.html
[c] LabVIEW Filter Express VI
http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/371361J-01/lvexpress/signal_filter/

我不是做這個領域的,只因為我是念物理的,所以勉強可以討論。可以多提供一些資訊嗎?
從我查Google的過程中呈現的資料量,我相信只有你實驗室的人或同領域的研究者才會熟悉你用的這些字。

如果你是研究資訊軟體演算法的要模擬電路,勢必要了解電子電路的更多習性。
如果你是熟悉電子電路但不熟悉數位模擬電路
那麼你可能會需要去搜尋FIR(Finite impulse response filter)濾波器與IIR(infinite impulse response filter)濾波器。

MingYen42969.5986921296

電力電子即時數位模擬器(Real Time. Digital Simulator, RTDS)

目前我使用400u但還是不穩定  我是用DFT取的

那麼,用截止頻率更低的Low Pass Filter後,得出的DC數值如你預期嗎?
不穩定的部分仍然是AC吧,截止頻率要改到多少,出來的訊號才比較聽話?

400u是指400us嗎?

[QUOTE=NickLo]是電力電子即時數位模擬器(Real Time. Digital Simulator, RTDS)
目前我使用400u但還是不穩定  我是用DFT取的
[/QUOTE]

400u是指400us

目前我系統操作在900HZ  
Low Pass Filter沒用過

那麼就試試看吧,最合理的是(模擬)訊號中有(模擬)雜訊成分存在


平常用電表之類的會提供RMS之類的效果
但是用程式處理的是原始的訊號,因此需要RMS或是Low Pass Filter。
先把方均根或低通濾波的效果開大,接著再慢慢關小回來。

RMS值是穩定的   我是拿原始回授值作DFT  結果不穩定

[1] RMS值是穩定的

能不能告訴我RMS值穩定的數值跟你預期的合不合理? 例如說,訊號若是Sine,數值行為像是落在最主要的Sine wave的範圍之內的合理平均(方均根)結果?


RMS值是穩定的且如你所預期,代表,訊號中的低頻(~DC)成分是你所要的,但高頻成分(~AC)是你預料之外的。

RMS達到了濾掉高頻成份的功用。


這代表你的訊號中,有你不要的高頻成分。


[2] DFT是指Discrete Fourier Transform嗎? (如果不回答這個,下面無法討論)

DFT會將訊號轉到頻域,一般說來,就是拿來看有哪些頻率存在。如果你有低頻訊號就會有低頻的幾根,有高頻訊號就會有高頻的幾根。

DFT訊號不穩定代表什麼? DFT訊號穩定時,代表所有的訊號成份都能對在頻域拆解成"穩定"的分布。
也就是說,1kHz有1倍,2kHz有0.3倍,4kHz有0.1倍....再加個雜訊如2MHz落在高頻偷偷高高低低這類的。
舉常見不穩定的4種情況:
[0] 絕大部分訊號穩定落在預期的頻率上,只有一兩根或一兩區有高高低低。 => 針對此雜訊解決即可。
[1] 比例彼此之間高高低低變動,但都落在預期的頻率上。 => 實體機構或電路造成對週期訊號的破壞效應,通常破壞在波型形狀上,你應該不會是這個。
[2] 預期的頻率上有訊號,但被沒有特定頻率的Noise floor掩蓋。 => 訊號太弱,訊雜比太低,請用鎖相放大器(Lock'in Amplifier)等挑出你要的頻率,物理上最大化訊號源,最小化地雜訊。
[3] DFT的結果不斷跳動,決定不出幾根特定的(訊號或雜訊)主頻,閃來閃去。
=> 很多人想不通這個部分。合理原因是訊號有非週期性的雜訊干擾,雜訊也有不固定頻率的雜訊,當然無法有穩定的頻率peak。
例如中低頻偶發的高頻脈衝波包。例如每200ms送出一團像Sine但是會衰減的波包形狀訊號,每個波包歷時1ms。這個例子是數位通訊雜訊干擾。

如果你看到的原因是[1][3],那麼RMS之後應該也還是會看到一些訊號變動。


最後,RMS能夠有改善,代表你需要用一些嘗試的手法找到雜訊root cause。決定雜訊的特性之後,選擇正確的filter type與cut-off frequency來處理你的訊號,才能繼續進行後面的部分。
如果你只是想要求快先往下一步走,那就是使用LabVIEW現有的Low Pass Filter,調整cut-off frequency,調到你想要的濾波結果(比RMS多了可調參數地濾掉雜訊),就可以先到下一個issue去做了。
不過這層問題不解決,後面再回頭可能會花很多時間去改研究的設計架構。

MingYen42978.4975925926

看到你回在另一篇的句子,終於比較理清了,是電流"諧"波對嗎? 5, 7, 11是指諧波的奇數倍頻?

雜訊太多,用Low Pass Filter雜訊濾掉就對了。非週期的瞬間數位雜訊太多,就用Median Filter


角度計算是指Phase嗎
下面這篇也許可以提供你一些關鍵字搜尋的起頭:
Calculation of Phase from The FFT block in Labview? 
MingYen42978.5018055556

1.RMS值穩定的數值跟預期的合理

2.DFT是指Discrete Fourier Transform,DFT訊號不穩定代表取出的諧波值不穩定

下面這個Sound and Vibration提供的VI,可以回傳出的the harmonics of the fundamental tone的(頻率+振幅)Cluster的Array
這個VI可以由user提供預期的基頻,限制最高有效的諧波次數;並且傳出實際偵測到的基頻,實際偵測到的基頻振幅,實際偵測到最高的諧波是幾次的。

下載並安裝Sound and Vibration,通常會安裝與你使用的LabVIEW版本相同最接近的版本。設法取得授權或能暫時使用。

SVT THD and Harmonic Components.vi
Owning Palette: Tone and Distortion VIs
Requires: Sound and Vibration Measurement Suite

harmonic components returns the measured frequencies and amplitudes of the harmonics of the fundamental tone.
frequency [Hz] returns the measured frequency, in hertz, of an individual harmonic component specified in harmonics to visualize.
amplitude returns the measured amplitude of an individual harmonic component specified in harmonics to visualize

在下面的範例中,他用for loop把它解開,然後各自把每個諧波頻率拿出來用。
我沒弄錯的話,這用這個應該會比較適合。(DFT適用於初期的觀察)

[參考使用案例]

Total Harmonic Distortion (THD) (Sound and Vibration Measurement Suite)

http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/372416B-01/svtconcepts/total_harm_distort/

MingYen42978.6473263889
如果你不確定要用什麼方式濾波,可以使用下列的Express VI
Sound and Vibration => Tone Measurements.VI

這個VI會開啟精靈介面,勾選Harmonics,就會傳出如前幾篇提到的Harmonics(頻率+振幅Cluster)的Array。
也可以設定Harmonics要不要全部被算進來,或是給他一個項數的上限。
最後是他有Start frequency與Stop frequency,這相當於是帶通濾波器。也可以勾選Remove DC。

當你發現諧波的Array中,你要的那幾項,異常的上下跳的時候,試試看降低Stop Frequency (Hz)
也就是把更多高頻的成分濾掉,看看是不是會改善,記下這個能改善的數值。

如果你的系統本身就有機會存在暫態的話,我認為PID回授訊號中會有振幅的變化是合理的,反倒是完全沒看到代表著濾掉/積分太多了。這又是另外一番議題。
總結這個Express VI應該是你目前需要的。他相當吃資源,尤其是通道多的時候。未來建議用小顆的VI來取代。

MingYen42978.6479282407