GPS/Leistungsmesser-Daten als Diagramm (Luftwiderstand, Rollwiderstand, ...)

[labella-baron]

Fleißig, fleißig - muss ich erst ausprobieren.

Wollte jetzt mal diese Stelle diskutieren bezüglich speed_calc:

Es geht um 0,1m bergab und die Geschwindigkeit erhöht sich.
P_down nimmt ab, also wird das Gefälle geringer.
Die Beschleunigung P_accel nimmt auch ab, da ja die Hangabtriebkraft geringer wird.
Und obwohl die Geschwindigkeit um 0,5 km/h höher wird, nimmt speed_calc nur um 0,1 zu.

Ist das plausibel?

 

[labella-baron]

Ist das plausibel?

Ich habe nun folgende Überlegung:
Die ermittelte Höhe hat eine Auflösung von 0,1m. Die bedeutet hier einen Unterschied in der Lageenergie von 119*9,81*0,1 = 117Nm = 117Ws. Wenn nun zwei aufeinander folgende Werte im Abstand einer Sekunde um die Hälfte ungenau wäre, so macht dies bereits 58W in der Leistungsbilanz aus.
Dies führt bei speed_calc bereits zu starken Abweichungen.
Und wenn ich das richtig verstanden habe, setzen sich diese dann fort, da immer die vorhergehende gerechnete Geschwindigkeit in die nachfolgende eingeht.

 

[Christoph Moder]

Die ermittelte Höhe hat eine Auflösung von 0,1m. Die bedeutet hier einen Unterschied in der Lageenergie von 119*9,81*0,1 = 117Nm = 117Ws. Wenn nun zwei aufeinander folgende Werte im Abstand einer Sekunde um die Hälfte ungenau wäre, so macht dies bereits 58W in der Leistungsbilanz aus.

Nicht ganz. Die angezeigte Höhe hat nur eine Dezimalstelle; in den Daten speichere ich zwei Stellen (siehe Seitenquelltext).

Und wenn ich das richtig verstanden habe, setzen sich diese dann fort, da immer die vorhergehende gerechnete Geschwindigkeit in die nachfolgende eingeht.

Ja; wobei das wohl nicht so viel ausmacht. Vorher habe ich speed_calc jedes Mal von der gemessenen Geschwindigkeit aus berechnet, jetzt von der vorherigen berechneten Geschwindigkeit – aber die Kurve hat sich nicht viel verändert. Weil sich ja auch die Leistungsbilanz kaum ändert; was anders ist, ist lediglich der Unterschied zwischen der Geschwindigkeitsänderung in den gemessenen vs. in den berechneten Daten, der auch gering ist.

Ansonsten: Du hast im Diagramm keine Muskelkraft angezeigt. Könnte es sein, dass die Diskrepanz daher kommt?


Andere Frage: Es gab doch hier mal umfangreiche Bemühungen, die Rolltests auszuwerten. Da wurde ja sogar die Strecke mit einem Nivelliergerät vermessen, und auch die VM-Gewichte wurden exakt gemessen. Wäre mal interessant, diese Daten hier in das Diagramm zu werfen. Wer hat denn die Aufzeichnungen? @labella-baron oder @Leonardi ? Ich habe gerade keinen Nerv, mich durch zig Seiten Rolltest-Gelaber zu lesen.

 

[labella-baron]

Ansonsten: Du hast im Diagramm keine Muskelkraft angezeigt. Könnte es sein, dass die Diskrepanz daher kommt?

Zunächst zur Übersicht die Darstellung der selben Stelle ohne Fenster, dann jene wie in Beitrag #141, dann nur die Eingangs- und dann die Ausgangswerte.
Leider sind die eingeblendeten Fenster so groß, dass nicht alle Werte sichtbar sind.

Wenn ich keine Übertragungsfehler habe, ist die Leistungsbilanz bei 249,1m -136,9W und bei 249,0m -90,9W.

 

[labella-baron]

Andere Frage: Es gab doch hier mal umfangreiche Bemühungen, die Rolltests auszuwerten. Da wurde ja sogar die Strecke mit einem Nivelliergerät vermessen, und auch die VM-Gewichte wurden exakt gemessen. Wäre mal interessant, diese Daten hier in das Diagramm zu werfen. Wer hat denn die Aufzeichnungen? @labella-baron

Die genauesten Aufzeichnungen mit selektieren jeder Radumdrehung habe ich gemacht.

Die Auswertungen sind hier und in den umgebenden Beiträgen.

Ich weiß allerdings nicht, wie die in deinem Programm verwertbar wären.
Die mal gemachten GPX-Aufzeichnungen sind sehr ungenau.
Ansonsten hat m.E. nur @dooxie mal fit-Dateien gemacht.

 

[Christoph Moder]

Die genauesten Aufzeichnungen mit selektieren jeder Radumdrehung habe ich gemacht.

Genau, so stelle ich mir das vor – verbunden mit einem exakt vermessenen Höhenprofil, und exakt gemessenem Gewicht und Temperatur.

Die Auswertungen sind hier und in den umgebenden Beiträgen.

Da habe ich auf den ersten Blick nicht gefunden, wo die Daten sind. Aber wenigstens weiß ich, wo ich suchen muss.

Edit: Ich glaube, ich habe es, zwei Seiten vorher: https://www.velomobilforum.de/forum/index.php?threads/aerodynamik-rolltest.32880/post-815205

Die folgenden Posts enthalten nur Diagramme und Diskussionen und weitere Tabellen mit Simulationen, aber das dürften die Rohdaten sein.

Ich weiß allerdings nicht, wie die in deinem Programm verwertbar wären.

Momentan noch nicht. Aber ich konvertiere ja die Dateien sowieso per GPSBabel nach CSV; hier könnte ich alternativ gleich CSV-Dateien einlesen. Da müsste man wohl auch noch was rumkonvertieren, weil die Daten auf 1-Sekunden-Intervalle interpoliert sein müssen (ansonsten müsste ich meine ganzen Berechnungen sehr aufwändig auf flexible Zeitintervalle umbauen). Aber ansonsten: einfach CSV-Datei rein und plotten.

Die mal gemachten GPX-Aufzeichnungen sind sehr ungenau.

Ja, das denke ich mir. Daher uninteressant.

 

[labella-baron]

Die folgenden Posts enthalten nur Diagramme und Diskussionen und weitere Tabellen mit Simulationen, aber das dürften die Rohdaten sein.

Die dortige Datei mit ...Nr10... ist schon prinzipiell richtig.
Aber ich habe ja neun Auslaufversuche mit Evo-S gemacht. Jede dieser .xlsx-Datei hat ca. 1,5MB.
Die aufgezeichnete .wav-Datei ist noch viel größer, aber nach Auswertung mit dem Oktave-Programm ist die .txt bzw. .xlsx-Datei nur ca. 60KB groß.

Gar nicht so einfach sich da wieder reinzudenken, obwohl es gerade mal drei Jahre her ist.
Sekundenwerte sind halt bei 80km/h bezüglich der Höhenzuordnung schon sehr grob.
Was willst du wie und wo haben.

Edit: Habe es jetzt noch nachvollzogen: oben genannte Datei stammt vom Versuch um 18:01 mit geschlossenem Stauloch und mit Haube.

 

[Christoph Moder]

Die dortige Datei mit ...Nr10... ist schon prinzipiell richtig.

Wenn ich richtig verstehe, ist Nr9 gleich, Nr10 ist mit geglätteter Höhe.

Aber ich habe ja neun Auslaufversuche mit Evo-S gemacht. Jede dieser .xlsx-Datei hat ca. 1,5MB.

Die Nr9 enthält ja eine ganze Serie von Messdaten; in der 3. Tabelle sind neun Spalten mit Geschwindigkeitsdaten, und eine Tabelle vorher sind bei der Leistungsberechnung auch Masse und Temperatur.

Sekundenwerte sind halt bei 80km/h bezüglich der Höhenzuordnung schon sehr grob.

Klar. Aber es sind ja keine Geschwindigkeitssprünge drin, und daher sollte eine lineare Interpolation nur einen sehr kleinen Fehler liefern.

Was willst du wie und wo haben.

Das kriege ich schon selber konvertiert.

 

[labella-baron]

Die Nr9 enthält ja eine ganze Serie von Messdaten; in der 3. Tabelle sind neun Spalten mit Geschwindigkeitsdaten, und eine Tabelle vorher

Das sind Daten mit Rad-Computer Jahre vorher mit unterschiedlicher Spureinstellung.

 

[labella-baron]

Das sind Daten mit Rad-Computer Jahre vorher mit unterschiedlicher Spureinstellung.

Sie wurden mit einem Polar-Rad-Computer aufgenommen dessen Ungenauigkeit dort diskutiert wurde.

 

[Christoph Moder]

Das sind Daten mit Rad-Computer Jahre vorher mit unterschiedlicher Spureinstellung.

Aha!

Sie wurden mit einem Polar-Rad-Computer aufgenommen dessen Ungenauigkeit dort diskutiert wurde.

Ich hätte ja gedacht, dass Tachos grundsätzlich nicht so schlecht sind; aber demnach war speziell bei diesem das Problem, dass die Geschwindigkeit nur in Schritten von ca. 0.5 km/h gesprungen ist. Das ist natürlich enttäuschend.

Aber ich habe ja neun Auslaufversuche mit Evo-S gemacht. Jede dieser .xlsx-Datei hat ca. 1,5MB.

Die dortige Datei mit ...Nr10... ist schon prinzipiell richtig.
Aber ich habe ja neun Auslaufversuche mit Evo-S gemacht. Jede dieser .xlsx-Datei hat ca. 1,5MB.

Jetzt sehe ich es: In der ersten Tabelle dieser Datei sind deine Messungen. Dann müsste ich alles haben.

=> Vielleicht mache ich einfach eine *.fit- oder *.tcx-Datei daraus, dann brauche ich keine sonstigen Änderungen.

 

[Christoph Moder]

So, fertig:

• Habe die Rolltest- und Höhenprofil-Daten in CSV-Dateien konvertiert; letztere auch in der Version, wo die Höhendaten feingranular interpoliert sind.
• Habe dann ein Perl-Skript geschrieben, das beide Dateien einliest, und dann Datenpunkte im Sekundenabstand rausschreibt (Daten linear interpoliert).
• Alle Dateien haben hier zwei Endungen; *.txt, damit man sie hochladen kann, ohne in ein Zip verpacken zu müssen.
• Als Temperatur war in der Tabelle zwar 14°C angegeben, aber die Luftdichte in der Tabelle (hohe Luftfeuchtigkeit!) passte eher zu 18.1°C.

=> Vielleicht mache ich einfach eine *.fit- oder *.tcx-Datei daraus, dann brauche ich keine sonstigen Änderungen.

Hat nicht geklappt. GPSBabel kann kein *.fit schreiben, und beim *.tcx hat es sich irgendwie gesträubt, warum auch immer. Dann eben das GPSBabel-unicsv-Format, und das Diagramm so angepasst, dass man das auch hochladen kann (Dateiendung ist egal, wird anhand des Inhalts erkannt).

 

[labella-baron]

Ui - und wie kriegt man das jetzt ins Diagramm?

Btw hast du da was geändert - bekomme mit derselben Datei jetzt leicht andere Parameter und auch Streckenwerte.

Edit: muss ich die Dateiendung in .unicsv ändern?
Edit2: Habs drin

 

[labella-baron]

Sieht gar nicht so schlecht aus

Aber in cWA und cR solltest du zwei oder besser drei relevante Stellen zulassen, um mit meinm Solver-Fit vergleichen zu können.

 

[Christoph Moder]

Aber in cWA und cR solltest du zwei oder besser drei relevante Stellen zulassen, um mit meinm Solver-Fit vergleichen zu können.

Ja; das liegt daran, dass ich bei den numerischen Eingabefeldern es einerseits mag, dass man einfach z.B. mit dem Scrollrad die Werte hochdrehen kann (statt sie immer per Hand eingeben zu müssen); aber leider kann man dann nur Abstufungen eingeben, die den Erhöhungs-/Erniedrigungsschritten entsprechen. Finde ich etwas blöd.

Das ist ja hier der einzige Datensatz, bei dem es auf hohe Genauigkeit ankommt. Ich würde das Diagramm eher so lassen, und eine Kopie anfertigen, wo auch sämtliche Rundungen ausgeschaltet sind (die sind deshalb drin, damit die Anzeige übersichtlicher aussieht, und bei den gespeicherten Daten, um die Datenmenge bei langen Tracks nicht so sehr anschwellen zu lassen). Auch die Glättung der Höhe, bei GPS-Höhe sicherlich eine gute Idee, ist bei der Rolltest-Höhe eher kontraproduktiv.

 

[labella-baron]

Die dreistellige Eingabe wird zwar angemeckert aber trotzdem ausgeführt - alles bestens !

wie kriegt man das jetzt ins Diagramm?

Hatte mit der URL-Zeile von Paris-Brest gearbeitet und da kam die Meldung, dass die Daten nicht verarbeitet werden konnten.

 

[labella-baron]

Nun der Vergleich zwischen meinem Solver-Fit vor drei Jahren:


Und 'Power to Diagram' mit den gleichen Parametern:

Am Anfang ist noch gute Übereinstimmung dem gerechneten Geschwindigkeitsverlauf der schwarzen Kurve mit der gemessenen blauen Kurve. Danach kommen immer wieder Bremsungen obwohl ich natürlich nicht gebremst habe. Auch die Maximalgeschwindigkeit von 75km/h nach ca. 340m wird nicht erreicht. Dort ist der waagrechte Übergang. In der Folge von ca. 0,45-1,8km werden immer wieder leichte Bremsungen angezeigt. Die Energie kommt hier ausschließlich durch die Geschwindigkeitsverminderung P_decel. Durch die ganzen "Bremsungen" ist die Endgeschwindigkeit natürlich niedriger.

Meine Interpretation: Man sieht abwechselnd irre Spitzen und Täler bei P_decel. Diese dürften genau im Sekundenabstand wechseln. Sie entstehen m.E. durchs interpolieren der Radumdrehungszeiten auf ganze Sekundenwerte.

Auch bei Paris-Brest sieht man diesen unruhigen P_decel-Verlauf:

In der Mitte bei 480,2
Dort ist es nicht so einfach zu isolieren, da selten weder pedaliert noch gebremst wird. Da auch dort die Erfassung sekündlich ist, hat man dort ein ähnliches Problem. Die Bremsleistung insgesamt dürfte deshalb etwas zu hoch ausfallen.

 

[labella-baron]

Man sieht abwechselnd irre Spitzen und Täler bei P_decel. Diese dürften genau im Sekundenabstand wechseln. Sie entstehen m.E. durchs interpolieren der Radumdrehungszeiten auf ganze Sekundenwerte.

Ja, es lag wieder an der "zappelnden Geschwindigkeit"
Mit Durchschschnittsbildung mit den beiden benachbarten Punkten und seltsamerweise zwei Kilo weniger siehts besser aus:

 

[labella-baron]

@Christoph Moder
Kannst du mir bitte weiterhelfen, warum in deiner Demo-Datei hier bei 3,07km ele 621m

P_muscle=188W ist

während es hier in der zweiten Zeile 202W ist?
Ein gemessener Wert sollte doch identisch sein.

 

[Christoph Moder]

Kannst du mir bitte weiterhelfen, warum in deiner Demo-Datei hier bei 3,07km ele 621mP_muscle=188W ist, während es hier in der zweiten Zeile 202W ist? Ein gemessener Wert sollte doch identisch sein.

Ertappt ... ich habe heute etwas herumgebastelt, und dabei die Daten-Glättung beim Upload entfernt. Zuvor wurde die Tretleistung immer über drei Datenpunkte geglättet, denn das habe ich auch auf meinem GPS eingestellt (ansonsten ist es ja nur ein wildes Gezappel, wo man gar nichts erkennt). Inzwischen kann man das Glätten ja auch über JavaScript machen (im Formular angeben), dann gibt es keinen Grund mehr, die Daten vorzubehandeln. Das war übrigens die einzige implizite Glättung; jetzt kann man den Rest im Formular frei einstellen.

Die angegebene Stelle ist eine kleine Geländestufe, wo noch einmal ein Anstieg von ein paar Metern kommt. Da bin ich wohl hochgesprintet, und da können die Werte durchaus einmal springen. Werte gibt es jede Sekunde; und dort bin ich unter 30 km/h schnell, also pro Sekunde unter 10 m, und daher mehrere Datenpunkte pro 10 m Strecke.