Analyseobjekt Oberwellenfilter (Option Ordnungsanalyse)
Das Analyseobjekt Oberwellenfilter entfernt oder extrahiert harmonische Komponenten einer ausgewählten Ordnung aus Zeitsignalen. Hierzu werden die Daten vom Zeitbereich in den Umdrehungsbereich konvertiert, wo eine Zyklus-Mittelung und -Subtraktion die gewünschte Oberwellenentfernung liefert (Details zum Algorithmus entnehme man der HarmonicRemovalFilter-Funktion).
Als Beispiel betrachte man das von einem Hochlauf berechnete Ordnungsspektrum eines Zeitsignals:
Mit Hilfe des Analyseobjekts Oberwellenfilter lässt sich beispielsweise Ordnung 8.5 mitsamt aller harmonischen Komponenten entfernen:
Registerkarte Daten
Diese Registerkarte spezifiziert die Eingangsdaten im Zeitbereich (aus welchen harmonische Komponenten entfernt oder extrahiert werden sollen):
Signale im Zeitbereich
Das für das Analyseobjekt zu filternde Zeitsignal muss in der Datenstruktur Signal vorliegen. Die Drehzahl kann entweder in der Datenstruktur Signal (entspricht Hochlauf bzw. variabler Drehzahl) oder als Einzelwert (entspricht konstante Drehzahl oder Grundfrequenz) angegeben werden.
Bei fehlenden Einheiten oder ausgeschalteter Einheitenverwaltung, wird die Drehzahl stets in der Einheit [1/min] und die X-Komponente des Zeitsignals in der Einheit interpretiert.
Die Momentandrehzahl wird oft mit einem Impulsgeber gemessen, der eine bestimmte Anzahl von Impulsen pro Umdrehung erfasst. Sie können das hieraus resultierende Impulssignal direkt in ein Drehzahlsignal konvertieren. Markieren Sie hierzu die Option Drehzahl ist Impulssignal und geben Sie die Anzahl der Impulse pro Umdrehung an. Die Konvertierung des Impulssignals in ein Drehzahlsignal erfolgt mit der ImpulseToFrequency-Funktion.
Registerkarte Optionen
In dieser Registerkarte werden die Einstellungen und Parameter der Oberwellenfilterung vorgenommen.
Ausgabe
Es stehen die folgenden beiden Ausgabemodi zur Verfügung:
Modus |
Beschreibung |
|---|---|
Gefiltertes Zeitsignal ohne harmonische Komponenten |
Das Zeitsignal wird ohne harmonische Komponenten der zu filternden Ordnung zurückgegeben. |
Harmonische Komponenten des Zeitsignals extrahiert |
Es werden nur die harmonischen Komponenten der zu filternden Ordnung extrahiert und als Zeitsignal zurückgegeben. |
Algorithmuseinstellungen (Umdrehungsbereich)
Für die Oberwellenfilterung wird das Zeitsignal zuerst in den Umdrehungsbereich transformiert, wo eine gleitende Zyklenmittelung und -subtraktion durchgeführt wird. Die Anzahl der zu mittelnden Zyklen im Umdrehungsbereich (zur Berechnung der jeweiligen gemittelten harmonischen Ordnung) kann explizit angegeben werden. Je größer der Wert, desto größer die Filterselektivität.
Zusätzlich sind die Anzahl der Datenpunkte pro Umdrehung für das in den Umdrehungsbereich transformierte Signal anzugeben. Dies bestimmt die Abtastung des transformierten Signals im Umdrehungsbereich. Die Hälfte des Wertes bestimmt die maximale Ordnung, die nach dem Abtasttheorem durch Fourier-Analyse überhaupt berechnet werden kann. Es sollte daher ein Wert eingestellt werden, so dass oberhalb der Hälfte des Werts alle weiteren Ordnungen vernachlässigbar klein sind. Ansonsten entstehen Alias-Effekte (gemäß Abtasttheorem). Kleinere Werte hingegen verringern die Berechnungszeit des Algorithmus. Der Wert muss außerdem durch die zu filternde Ordnung teilbar sein. Falls die letztgenannte Bedingung nicht erfüllt ist, so werden automatisch approximierte Werte für die Anzahl an Datenpunkten pro Umdrehung und die zu filternde Ordnung berechnet und verwendet (Details siehe HarmonicRemovalFilter-Funktion).
Beispiele
In der Projektdatenbank C:\Users\Public\Documents\Weisang\FlexPro\2021\Examples\Order Tracking Analysis.fpd bzw. C:>Benutzer>Öffentlich>Öffentliche Dokumente>Weisang>FlexPro>2021\Examples\Order Tracking Analysis.fpd finden Sie Beispiele für die verschiedenen Anwendungsfälle und Modi, für die eine Ordnungsanalyse durchgeführt werden kann. Obige Diagramme sind dort insbesondere enthalten.
Verwendete FPScript-Funktion
Siehe auch
Analyseobjekt Umdrehungssynchrone Ordnungsanalyse