Kalman Filter phase I.

LBusoni, GAgapito, Alfio, Juan Carlos

Running System ccd39.
torre10.
Load flat: 2009_05_18_154957

Descrizione filtri generati

Filtri e ricostruttori

L'intmat di origine è la 200m_new3

Una serie di folder è stata generata in M2C/Kalman_OV con nomi aventi formato:

KF_freq1[_freq2][_freq3]Hz_dampdamp1[_damp2][_damp3]_sigmasigma1[_sigma2][_sigma3][_ggain]_[pist/nopist]_statenstates[_AR][_compact]_new3[_nphotonph][_freqHz]

freq1/2/3 -> frequenza/e vibrazione/i

damp1/2/3 -> smorzamento/i vibrazione/i

sigma1/2/3 -> energia vibrazione/i

gain -> coefficiente matrice di guadagno dell'LQR

pist/nopist:

-- pist -> la matrice di ricostruzione per l'integratore si ottiene pseudoinvertendo e eliminando l'autovalore più piccolo dopo aver tolto le righe di tip e tilt

-- nopist-> la matrice di ricostruzione per l'integratore si ottiene pseudoinvertendo dopo aver tolto le righe di tip, tilt e pistone

nstates -> numero di stati del filtro di Kalman (è posto sempre sulle ultime nstates righe)

AR -> uso di un modello della vibrazione autoregressivo (senza parte a media mobile)

compact -> versione compatta del filtro, gli stati della fase totale e dei comandi nonsono separati, ma si utilizza uno stato che è dato dalla differenza di questi due

nphotons -> numero di fotoni del modello (se non specificato 10000)

freq -> frequenza di campionamento (se non specificato 200Hz)

e:

KinfF_freqHz_dampdamp_s_gamma_[pist/nopist]_statenstates_new3

s -> peso sulla forzante della vibrazione

gamma -> riduzione minima dei diturbi nell'anello

Si prova la KF_7Hz_damp01_sigma1e7_g0999_pist_state12_new3 con loop chiuso con guadagni fino a 0.2 e lo specchio non pistona.

Quindi utilizzeremo sempre le "pist"
Guadagni

Un set di file di guadagni è stato creato in M2C/Kalman_OV/gain.
Disturbi

Un set di disturbi è stato creato in M2C/Kalman_OV/disturb con nomi aventi formato

disturb_ffreq1Hz[freq2Hz]_ampamp1mas[amp2mas][_centffreqHz_powpow]_tt[0/1]_bb[0/1][_4p].fits

tt0 = solo sul tilt x

tt1 = tiltx e tilt y

bb0 = solo disturbi a banda stretta

bb1 = 1 dei disturbi (quello specificato da centf e pow) è a banda larga (+-2.5Hz, intorno a centf)

Aggiornamento WFS Control GUI

Alfio ha modificato la GUI per selezionare la configurazione di Kalman voluta. Apply Kalman Filtering carica le matrici M2C, il ricostruttore e i filtri.

Programma dei test

  1. Performance di varie configurazioni di Integrator, KF e HinfF con disturbo singolo a banda stretta (7Hz) e modello esatto
  2. Performance di varie configurazioni di KF e HinfF con disturbo singolo a banda stretta (7Hz) su due assi e modello esatto
  3. Performance di varie configurazioni di KF e HinfF con disturbo singolo a banda stretta e modello non-accordato (da 5 a 9Hz a step di 0.5Hz)
  4. Performance di varie configurazioni di KF con disturbo singolo a banda stretta (21Hz) e modello esatto
  5. Performance di varie configurazioni di KF con disturbo doppio a banda stretta (7 e 21Hz) e modello esatto
  6. Performance di varie configurazioni di KF con disturbo singolo a banda larga (15-20Hz) e modello accordato ma approssimato (damped)
  7. Performance di KF con disturbo a banda larga e 2 disturbi a banda stretta (7, 15-20, 21) e modello accordato ma approssimato (damped)
Integrator, KF e HinfF con disturbo singolo a banda stretta (7Hz) e modello esatto

122622 OL con disturbo disturb_f7Hz_amp100mas_tt0_b0.fits (saved 1000 iterations)

122757 CL con rec200m_new3

123112 CL KF_7Hz_damp01_sigma1e7_g0999_pist_state12_new3

123940 CL KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3

124312 CL HinfF _7Hz_damp01_s001_gamma7_25_pist_state12_new3

124548 CL HinfF _7Hz_damp01_s001_gamma4_5_pist_state12_red_new3_WARNING

senza psf. non buono.re-load gaudagno 0.2. crash mirror. recover fail (twice). SetFlatAO. Load shape. autocenter/autofocus.

Si riprova e ri-crasha. il file _WARNING non è robusto.

125746 CL KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3 (again, to check performance stability)

130829 OL senza disturbo per controllare la routine di PSD di FQP che mostra picchi sospetti a frequenze elevate.

ERROR. Quadruplo passaggio non considerato nei file di disturbo.

L'ampiezza reale dell'oscillazione è 466mas ptv (cioè la larghezza della PSF in direzione x è circa 500mas=70px/ccd47)

Si rifanno tutti i file di disturbo xxx.fits -> xxx_4p.fits (per 4° passaggio) con le ampiezze ridotte di 4.66.

Il sintomo nelle misure precedenti è che a open-loop il segnale di tilt è saturato (armoniche nella PSD del modo 2).

145910 OL disturb_f7Hz_amp100mas_tt0_b0_4p.fits

150201 CL KF_7Hz_damp01_sigma1e7_g0999_pist_state12_new3

150407 CL KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3

150545 CL HinfF _7Hz_damp01_s001_gamma7_25_pist_state12_new3
Disturbo sui due assi

150821 OL con disturbo disturb_f7Hz_amp100mas_tt1_b0_4p.fits

150910 CL KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3

Modello non-accordato (modello 7Hz, disturbo 5-9Hz)

151708 OL con disturbo disturb_f6_5Hz_amp100mas_tt0_b0_4p.fits

151802 CL KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3

152005 OL con disturbo disturb_f7_5Hz_amp100mas_tt0_b0_4p.fits

152241 CL KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3

152405 OL con disturbo disturb_f6Hz_amp100mas_tt0_b0_4p.fits

152448 CL KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3

152642 OL con disturbo disturb_f8Hz_amp100mas_tt0_b0_4p.fits

152719 CL KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3

154245 OL con disturbo disturb_f8_5Hz_amp100mas_tt0_b0_4p.fits

154343 CL KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3

154508 OL con disturbo disturb_f9Hz_amp100mas_tt0_b0_4p.fits

154555 CL KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3
Disturbo singolo stretto a 21Hz

155402 OL con disturbo disturb_f21Hz_amp100mas_tt0_b0_4p.fits

155501 CL KF_21Hz_damp01_sigma6e6_pist_state10_compact_new3
Disturbo doppio stretto a 7 e 21Hz

160318 OL con disturbo disturb_f7Hz_21Hz_amp100mas100mas_tt0_b0_4p.fits

160406 CL KF_7_21Hz_damp008_008_sigma1e7_1e6_pist_state16_compact_new3 - il nome non corrisponde alle matrici
Disturbo singolo a banda larga (15-20Hz) e modello accordato ma approssimato (damped)

162119 OL con disturbo disturb_f0Hz_amp0mas_centf17_5Hz_pow1e8_tt0_b1_4p.fits

Disturbo troppo debole

170326 OL con disturbo disturb_f0Hz_amp0mas_centf17_5Hz_pow1e7_tt0_b1_4p.fits (saved 10000 iterations)

170525 CL KF_17_5Hz_damp1_sigma5e6_g0999_pist_state10_compact_new3 (saved 10000 iterations)
Disturbo singolo a banda larga (15-20Hz) e modello accordato ma approssimato (damped)

171705 OL con disturbo disturb_f7Hz21Hz_amp100mas100mas_centf17_5Hz_pow1e7_tt0_b1_4p.fits (saved 4000 iterations)

171816 CL KF_7_17_5_21Hz_damp01_1_01_sigma1e6_5_5e6_2e6_pist_state16_AR_compact_new3 (saved 4000 iterations)

Tag

Commenti

Filtro

Disturbo

Rec
gain
freq
amp
freq2
amp2
fcent
amp
tt
Integrator, KF e HinfF con disturbo singolo a banda stretta (7Hz) e modello esatto
122622 OL07466
x
122757 rec200m_new30.3 (?)
7
466
x
123112 KF_7Hz_damp01_sigma1e7_g0999_pist_state12_new3 0.2 (1)
7
466
x
123940
KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new30.2 (1)
7
466
x
124312
HinfF _7Hz_damp01_s001_gamma7_25_pist_state12_new3 0.2 (1)
7
466
x
124548
NON FA
HinfF _7Hz_damp01_s001_gamma4_5_pist_state12_red_new3_WARNING 0.2 (1)
7
466
x
125746
per check 123940 KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new30.2 (1)
7
466
x
130829
OL0 0
145910 OL0
7
100
150201
KF_7Hz_damp01_sigma1e7_g0999_pist_state12_new3 0.2 (1)
7
100
150407
KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3 0.2 (1) 7
100
x
150545 HinfF _7Hz_damp01_s001_gamma7_25_pist_state12_new3 0.2 (1)
7
100 x
Disturbo singolo stretto su 2 assi
150821 OL 07
100 xy
150910 KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3 0.2 (1)7 100
xy
Modello Non Accordato
151708 OL 0 6.5 100 x
151802
KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3 0.2 (1) 6.5 100 x
152005
OL 0 7.5 100 x
152241 KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3 0.2 (1) 7.5 100 x
152405
OL 0 6 100 x
152448
KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3 0.2 (1) 6 100 x
152642 OL 0 8 100 x
152719 KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3 0.2 (1)
8 100 x
154245 OL
0
8.5100
x
154343
KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new30.2 (1)
8.5
100 x
154508
OL
09
100 x
154555
KF_7Hz_damp01_sigma4e7_pist_state10_compact_new3
0.2 (1)9
100 x
Disturbo singolo stretto a 21 Hz
155402
OL
021
100
x
155501 KF_21Hz_damp01_sigma6e6_pist_state10_compact_new3 0.2 (1)21
100
x
Disturbo doppio stretto a 7 e 21 Hz
160318 OL 0 7100
21
100
x
160406 KF_7_21Hz_damp008_008_sigma1e7_1e6_pist_state16_compact_new3- errore nel nome 0.2 (1)
710021100
x
Disturbo singolo largo 15-20 Hz
162119
disturbo troppo debole
OL 15-20
debole x
170326 OL 15-20 100 x
170525
KF_17_5Hz_damp1_sigma5e6_g0999_pist_state10_compact_new3 15-20
100 x
Disturbo multiplo 7, 15-20, 21
171705
OL 7100
21
100
15-20
100
x
171816
KF_7_17_5_21Hz_damp01_1_01_sigma1e6_5_5e6_2e6_pist_state16_AR_compact_new3

TODO list

Rifare un OL/CL di riproducibilità dei casi standard.

Provare anche guadagno a 0.3 o 0.4

CL con vibrazione Integratore puro

CL con kalman senza disturbo

basso flusso

800Hz

-- LorenzoBusoni - 2009-06-10
Topic revision: r6 - 26 Jun 2009, GuidoAgapito
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