Адаптивные измерительные системы и системы автоматического контроля со сжатием данных

• Автор: Антонюк, Евгений Михайлович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 48 с.; 20х14 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация представляет собой обобщение результатов научно-исследовательской работы автора по проблемам теории и принципов построения адаптивных измерительных систем и систем автоматического контроля, начавшейся в 1966 году на кафедре Информационноизмерительной техники Ленинградского электротехнического института.
Современный уровень экспериментальных исследований, технологических процессов и производства требуют измерения или (и) контроля большого числа параметров, позволяющих судить о состоянии того или иного объекта.
Однако не вся информация является одинаково ценной, особенно, если учесть, что любые измерения производятся с определенной точностью, и часть информации является избыточной. Американские источники указывают, что около 90 % всех расходов на обработку информации с борта космического аппарата идет на обработку избыточной информации.
Б области адаптивных измерительных систем, систем со сжатием данных, четко различаются два направления, "две школы", а именно, системы, передающие или (и) регистрирующие информацию в реальном масштабе времени и системы с буферной памятью, т.е. с задержкой выдачи информации.
Адаптивные измерительные системы с реальным масштабом времени имеют определенные преимущества перед системами с буферной памятью и, прежде всего, в том, что позволяют получать экспресс-информацию об объекте и использовать ее для управления работой объекта. Возможно также динамическое изменение программы измерительного эксперимента по полученной экспресс-информации, что в ряде случаев является достаточно важным.
Большое значение имеет сжатие данных в системах автоматического контроля (САК). В таких системах сжатие данных, в частности, приводит к сокращению объема носителя зарегистрированной информации.
Далее измерительные адаптивные системы и адаптивные САК объединим под общим названием адаптивные системы.
Современное состояние проблемы. Работы по теоретическому исследованию вопросов сжатия данных применительно к технике связи начались в конце 40-х годов. Наибольшее распространение как у нас, так и за рубежом получили методы сокращения избыточной измерительной информации, основанные на адаптивной дискретизации, не требующей большого объема априорной информации и позволяющей восстанавливать исходное сообщение с заданной точностью. Основной вклад внесли такие ученые нашей страны как ОН.Новоселов, Ю.Б.Ольховский, В.А.Витгих, Б.Я.Авдеев, Л.Г. Журавин, Е.И.Семенов, А.А. Южаков и др., а также ученые США T.E.Merd!in, L.W.Gardenhire , L.Armstrong, D.R.Veber, L.Erman и др.

В связи с возрастающей сложностью объектов промышленности и научных исследований интерес к проблемам сокращения избыточной измерительной информации сохраняется. Важным представляется также введение адаптации в системах автоматического контроля, в которых, например, можно обслуживать "наиболее опасный" параметр в первую очередь, предупреждая возможные аварийные ситуации. Заметим, что в этом вопросе работы автора являются приоритетными.
Таким образом, тема диссертации, посвященная вопросам теории и принципам построения адаптивных измерительных систем и систем автоматического контроля со сжатием данных, является актуальной.
Целью диссертации является разработка вопросов теории и принципов построения высокоэффективных измерительных систем и систем автоматического контроля, обеспечивающих обработку данных в реальном масштабе времени и имеющих большое практическое значение.
Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
- обосновать принципы построения адаптивных измерительных систем (АИС), обеспечивающих обработку данных в реальном масштабе времени, и разработать множество структурных схем измерительных систем, отличающихся друг от друга по различным параметрам (точность, быстродействие, сложность и др.);
- обосновать введение адаптивных процедур в системы автоматического контроля и принципы построения таких систем, позволяющих ускорить процессы контроля и регулирования сложных объектов;
- обосновать способ введения обратной связи по погрешности аппроксимации в адаптивных системах, обеспечивающих обработку данных в реальном масштабе времени, позволяющий повысить точность системы;
- предложить и исследовать системы, в которых на основе априорной информации изменяется режим работы (переход с адаптивного режима на неадаптивный, изменение числа разрядов кода информации и др.), что, в конечном итоге, увеличивает точность и быстродействие получения измерительной информации;
- разработать и исследовать структурные схемы адаптивных систем с приоритетными каналами, позволяющие повысить точность и быстродействие получения информации о наиболее “важных” параметрах;
- разработать алгоритм автоматизированного поиска оптимальной структуры адаптивной системы из множества известных структур с учетом выбранных критериев качества и ограничений, ускоряющий процесс синтеза адаптивной системы.

Статьи, тезисы докладов
4. Антонюк Е.М. Устройство ввода измерительной информации от системы централизованного контроля “Зенит-2” в вычислительную машину /Е.М.Антонюк, Б.Я.Авдеев, Е.А.Киселева //Изв.вузов. Сер. Приборостроение.
- 1967.-№9.-С. 21-24.
5. Антонюк Е.М. О выборе частоты дискретизации / Е.М.Антонюк //Изв, вузов. Сер. Приборостроение. - 1968. - № 10. - С. 35-37.
6. Антонюк Е.М. О введении масштабных коэффициентов в АЦП /Е.М.Антонюк, Е.А.Киселева //Изв. вузов. Сер. Приборостроение. - 1969. - № 1,-С. 41-45.
7. О сокращении избыточной информации в ИИС /Е.М.Антонюк, Б.Я.Авдеев, В.Е.Беляев и др. //Изв. вузов. Сер. Приборостроение. - 1969. - № 4.-С. 18-22.
8. Антонюк Е.М. Устройство для сокращения избыточной измерительной информации в ИИС методом автоматического регулирования частоты опроса датчиков /Е.М.Антонюк, А.В.Фремке //Изв. вузов. Сер. Приборостроение. - 1969. - № 6. - С. 11-14.
9. Антонюк Е.М. Погрешности устройств для сокращения избыточной информации измерительных систем методом автоматического регулирования частоты опроса датчиков /Е.М.Антонюк, А.В.Фремке //Вычислительная техника и автоматика: Сб. науч. тр. - Л.: ЛЭТИ, 1969. - С. 35-40. (Изв. Ленингр. электр. ин-та; Вып. 85).
10. О возможности построения адаптивной ТИС без буферной памяти /Е.М.Антонюк, Б.Я.Авдеев, В.Е.Беляев и др. //Изв. вузов. Сер. Приборостроение. - 1970. -№ 3. - С. 60-62.
11. Антонюк Е.М. Об одном способе сокращения избыточной информации в измерительных системах /Е.М.Антонюк, В.Е.Беляев, Е.И.Семенов //Изв. вузов. Сер. Приборостроение. - 1970. - № 3. - С. 17-20.
12. Антонюк Е.М. О некоторых способах сжатия информации в многоканальных ТИС /Е.М.Антонюк, Е.И.Семенов //Автоматика и вычислительная техника: Сб. науч. тр. - Л.: ЛЭТИ, 1971. - С. 128-130. - (Изв. Ленингр. электротехн. ин-та; Вып. 93).
13. Некоторые вопросы сокращения объема измерительного сообщения /Е.М.Антонюк, Б.Я.Авдеев, Л.Г.Журавин и др. //Информационноизмерительная техника. - Л.: ЛГУ, 1973. - С. 3-7.
14. Антонюк Е.М, Устройство автоматического регулирования частоты опроса при линейной интерполяции сигналов /Е.М.Антонюк //Информационно-измерительная техника. - Л.: ЛГУ, 1973. - С. 20-23.
15. Антонюк Е.М. Устройство сжатия полосы частот канала связи /Е.М.Антонюк, А.В.Фремке //Информационно-измерительная техника. - Л.: ЛГУ, 1973.-С. 24-27.