Структурно-алгоритмические методы синтеза средств инвариантного измерения параметров электрических цепей

• Автор: Свистунов, Борис Львович
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 360 с. : ил.

Структурно-алгоритмические методы синтеза средств инвариантного

измерения параметров электрических цепей.

Глава 1. Постановка задачи синтеза структур и алгоритмов инвариантных средств измерения (ИСИ) параметров электрических цепей (ЭЦ)

1.1. Общие вопросы синтеза ИСИ ЭЦ

1.2. Описание состояния и поведения ЭЦ как объекта измерительного

эксперимента

1.3. ЭЦ как объект измерительного эксперимента с позиции теории

систем

1.4. Управляемость и наблюдаемость ЭЦ в составе комплекса ЭЦ

измерительная схема

1.5. Выработка стратегии измерительного эксперимента - синтез метода измерения

Выводы по главе 1
Глава 2. Анализ методов обеспечения инвариантности применительно к задаче синтеза ИСИ параметров ЭЦ
2.1. Общие положения
2.2. Постановка базовой задачи обеспечения инвариантности
2.3. Классификация методов обеспечения инвариантности в ИСИ параметров ЭЦ
Выводы по главе 2
Глава 3. Синтез ИСИ параметров ЭЦ со структурно-алгоритмической избыточностью
3.1. Общие положения
3.2. Адаптивные ИСИ с физической моделью ЭЦ
3.3. Адаптивные ИСИ с математической моделью ЭЦ

3.4. ИСИ с промежуточным преобразованием в частотно-временной сигнал
Выводы по главе 3
Глава4.Числовые измерительные преобразователи для ИСИ параметров ЭЦ
4.1. Общие положения
4.2.Алгоритмические аспекты разработки числовых измерительных преобразователей
4.3. Разработка алгоритма автоматического формирования ХИ
4.4. Выбор числа и вида характеристик иммитанса
Выводы по главе 4
Глава 5. Анализ погрешностей ИСИ и разработка путей их снижения
5.1. Общие вопросы анализа погрешностей ИСИ со структурноалгоритмической избыточностью
5.2. Характеристика требований к совокупности промежуточных величин
5.3. Интервальная оценка погрешностей измерения параметров ЭЦ
5.4. Вероятностная оценка погрешностей измерения параметров ЭЦ
5.5. Организация избыточности в ИСИ параметров ЭЦ как способ снижения погрешности измерения
Выводы по главе 5
Основные результаты и выводы по работе.
Список сокращений
Список литературы
Приложение.
Сведения о внедрении.

Состояние проблемы. Развитие методов и совершенствование средств измерений и контроля является одним из мощных рычагов повышения эффективности производства и качества продукции. Сложность современного производства, технологических процессов, а также собственно промышленных изделий и разнообразных природных объектов подразумевает необходимость измерения и контроля их многочисленных параметров и характеристик различной физической природы. Осуществление многопараметрового мониторинга окружающей среды, природных процессов, нарастающее усложнение задач исследования биологических объектов еще более актуализирует развитие измерительной техники, диктует необходимость совершенствования технических и эксплуатационных характеристик измерительных устройств и систем, обеспечения их новых функциональных возможностей. Можно смело сказать, что создание и совершенствование информационноизмерительных систем есть важнейшее направление, решительным образом определяющее прогресс как естественных и технических наук, так и промышленного производства.
Усложнение современных измерительных задач тесно связано с выраженным стремлением максимально полно и всесторонне описать исследуемый объект или процесс через параметры его модели. Естественно, что попытки создания все более адекватных (а, следовательно, более сложных) физических и математических моделей реальных объектов исследования с неизбежностью приводят к необходимости рассмотрения последних как многомерных, многокомпонентных объектов.
При этом в общем случае все параметры модели объекта исследования (ОИ) являются информативными, т.к. несут информацию о

Важным фактором является характер априорной информации об исследуемой ЭЦ(рис. 1.9).
Априорная информация о параметрах элементов ЭЦ носит как качественный, так и количественный характер. С качественной точки зрения важным признаком элементов ЭЦ является принадлежность их параметров к числу известных или искомых. Задача значительно упрощается, если априори известны аналитически выраженные связи между искомыми параметрами.
Во многих практически важных случаях априорная информация о параметрах ЭЦ может быть неполной; в этом случае должны быть заданы интервальные оценки этих величин. Вообще говоря, аналогичные, но, безусловно, гораздо более широкие оценки могут быть заданы и для искомых параметров, подлежащих определению в ИЭ.
Для одной и той же ЭЦ в принципе можно определить целое семейство моделей, каждая из которых соответствует одному из аспектов анализа рассматриваемой ЭЦ. Таким образом, построение практической -физической и математической — модели ЭЦ применительно к задаче измерения ее параметров - вопрос сложный и многогранный. Однако, как правило, параметры не всех элементов ЭЦ подвержены изменению в процессе производства или эксплуатации; для некоторых из них можно считать известными значения и законы их изменения во времени. В связи с этим в некоторых случаях размерность вектора по различным причинам возможно ограничить рядом информативных (основных, ведущих) параметров. В качестве иллюстрации приведем соображения, касающиеся построения модели катушки индуктивности из [115].
Катушка индуктивности (КИ) как объект ИЭ обладает разнообразными и специфическими свойствами, учет которых необходим для наиболее полного достижения целей измерения.