Формализованный выбор структур и архитектура комплексов для автоматизации метрологических исследований

• Автор: Муравьев, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 181 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава I. Формализуемые задачи проектирования структур автоматизированных поверочных комплексов и методы их решения

1.1. Основные понятия

1.2. Анализ множества альтернатив

1.3. Анализ множества требований.

1.4. Анализ целей

1.5. Рациональная декомпозиция структуры.

1.6. Построение рациональной структуры.

1.7. Выбор рационального набора модулей

1.8. Проектирование метрологического обеспечения АПК

Выводы.
Глава 2. Двудольные графы и задачи проектирования структуры
2.1. Двудольные графы как язык описания задач проектирования
структур .
2.1 Л. Бинарные отношения
2.1.2. Интерпретации двудольных графов.
2.1.3. Двудольные графы в качестве модели для выбора структур.
2.2. Постановки задач проектирования структур в терминах покрывающих и независимых множеств.
2.2.1. Покрывающие, доминирующие и независимые множества в графе
2.2.2. Взаимосвязь и сводимостьзадач о покрывающих и независимых множествах.
2.2.3. Постановки задач проектирования структур АПК
2.3. Общий алгоритм построения структурыАПК
Выводы .
Глава 3. Алгоритм решения задачи о наименьшем покрытии множествами ЗПМ
3.1. Краткая историческая справка
3.2. Алгоритм решения ЗПМ с единичными весами
3.3. Алгоритм решения ЗПМ с единичными весами
3.4. Алгоритм точного решения ЗПМ с произвольными весами
3.5. Реализация предложенных алгоритмов решения ЗПМ на ЭВМ
и результаты численного эксперимента.
Глава 4. Архитектура комплекса для автоматизированных метрологических исследований.
4.1. Архитектурные характеристики АПК.
4.2. Обоснование необходимости децентрализации управления
4.3. Выбор спецификации интерфейса измерительного подкомплекса.
4.4. Реализация промежуточного интерфейса и блока программирования в АПК КЕДР1
Выводы
Глава 5. Организация измерительного процесса в АПК
5.1. Автоматизированная поверка средств измерений.
5.2. Алгоритмы прецизионных измерений напряжения
5.3. Программная реализация алгоритмов точных измерений напряжения
стр.
Выводы.
Заключение.
Литература


Y) или наименьшим чис-лом элементов из множества Y , если веса элементов из Y равны I; или элементами из Y с наименьшим суммарным весом, если их Ееса - произвольные. Первые два алгоритма - PROBEST и С OST AR— предназначены . ЗПМ с единичными Бесами. Для обоснования алгоритма PROBEST используются вероятностные оценки вершин из Y - кандидатов в наименьшее покрытие. Оценка его трудоемкости - 0(ma+mn) , где Тп = IYI ,п=ю . Трудоемкость этого алгоритма ограничена величиной 0(тп)Ук1+л), гдеYkcY _ множество кандидатов в наименьшее покрытие. Третий алгоритм - 5ELEX - предназначен для точного решения ЗПМ с произвольными весами и позволяет сократить перебор с помощью порождения частных решений в лексикографическом порядке. Доказаны корректность и конечность алгоритма. Оценка его трудоемкости не приводится, так как он относится к классу алгоритмов с неявным перебором. Указывается на возможность сокращения времени решения путем введения априорной погрешности ? В конце главы рассматривается программная реализация предложенных алгоритмов на языке АЛГОЛ- (ЭВМ М-2) и анализируются результаты численного эксперимента. В четвертой главе продемонстрировано применение предложенных в предыдущих главах постановок задач и алгоритмов выбора структур к выбору архитектуры АПК: на основе моделей в виде . Предложена конкретная реализация децентрализованного принципа управления и интерфейса и рассмотрены связанные с нею особенности прикладного программного обеспечения АПК. В пятой главе рассмотрены вопросы организации измерительного процесса в автоматизированном поверочном комплексе на примере АПК "Кедр-1":описаны принципы поверки цифровых вольтметров, измерительных усилителей и делителей; предложены быстродействующие алгоритмы прецизионного измерения напряжения и их реализация на языке QUASI С для ЭВМ "Злекгроника-бОМ". Ниже будут рассмотрены без претензии на полноту поддающиеся формализации частные задачи и наиболее распространенные методы выбора структур сложных технических систем, подобных АПК. Основные понятия. Будем в дальнейшем изложении и в методах исследования придерживаться принятого в теории систем принципа эмерджент-ности (несЕодимости целого к его частям) и направления исследований от общего к частному. Содержащееся в этом утверждении указание на иерархичность описаний АПК определяется объективными законами строения подобных технических систем. Нижестоящее описание указывает на то, что отличает данную систему от систем вышестоящего уровня. Таким образом, вопросы проектирования (синтеза) АПК следует последовательно рассматривать в рамках сначала общей теории систем, затем теории измерительных и вычислительных систем и далее - метрологии. С . АПК как "плоское" дерево, в корне которого лежат понятия теории систем, а Еетвями являются конкретизирующие понятия более частных теорий. Принцип эмер-джентности предполагает наличие ортогональных описаний, не-сводящихся ,друт к другу, то есть отражающих разные стороны объекта, В то же время нельзя не заметить, что при спуске от системного описания к метрологическому, происходит переход от структурного описания к функциональному, от структурного синтеза к параметрическому (попытка наглядного представления этого процесса приведена, на рис. Это подтверждается и практикой проектирования метрологических систем С1,,,] выбор структуры рассматривается с позиций исследования операций, теорий множеотв, графов, отношений - то есть с помощью систеглных методов; выбор параметров - с позиций аппарата, используемого теоретической метрологией, - информационной теории измерений, теорий статистических решений, автоматического регулирования и т. Вопросы параметрического синтеза в настоящее время исследованы гораздо более полно [,] . Введем необходимые основные понятия. Аппаратурный модуль (измерительный или вычислительный) -средство измерительной или вычислительной техники, реализующее одну функцию на заданном уровне детализации. Программный модуль - совокупность лексически связанных операторов, к которой можно обратиться по голени. Рис.