Теоретические основы построения и техническая реализация многофункциональных преобразователей комплексного сопротивления на базе адаптивного подхода

• Автор: Агамалов, Юрий Рубенович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 284 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
Глава I. Комплексный адаптивный подход к построению совершенствованию сложных средств преобразования измерительной информации и анализ возможностей его приложения к многофункциональным преобразователям иммитанса.

1.1. Особенности живых организмов как адаптивных биологических систем

1.2. Особенности построения технических АС. Целевая функция и целевой алгоритм. Необходимые и достаточные

условия адаптивности системы

1.3. Специфика СПИН и особенности приложения адаптивного подхода к их построению.

1.4. Возможности и специфика совершенствования характеристик и рационализации процедур выходного

контроля МПИ на основе комплексного адаптивного подхода

Основные результаты и выводы по главе 1.

Глава II. Теоретические основы многофункциональных цепей преобразования иммитанса и особенности их построения на базе адаптивного подхода.
2.1 Теоретические основы построения нулевых ЦПИдля
МПИ, работающих в непрерывном диапазоне частот
2.1.1 Анализ особенностей измерения иммитанса.
2.1.2. Графовый анализ и синтез структур подклассов пассивных НЦ переменного тока с раздельным отсчетом значений параметров иммитанса по значениям регулируемых
параметров и анализ их функциональных возможностей
2.1.3. Анализ функциональных возможностей пассивных нулевых ЦПИ в непрерывном диапазоне частот. Доказательство положения о невозможности инвариантного по отношению к рабочей частоте измерения с помощью ПНЦ
частотозависимых параметров иммитанса 5, 3 и 1гпХ
2.1.4. Дескриптивный логикоматематический подход к обобщенному анализу цепей переменного тока и его приложение к пассивным компенсационным цепям для
измерения иммитанса.
2.1.5.0бобщенный анализ пассивных четырехилечих мостовых цепей переменного тока на основе дескриптивного логикоматематического подхода
2.1.6. Особенности приложения адаптивного подхода к
построению НЦ. Адаптивномодульный подход.
2.2. Вопросы теории и особенности построения многофункциональных неуравновешиваемых ЦПИ. Анализ и синтез многофункциональных неуравновешиваемых ЦПИ.
2.2.1. Анализ структур известных неуравновешиваемых ЦПИ и пути расширения их рабочего диапазона частот, а
также повышения точности преобразования.
2.2.2. Цепи преобразования ПИ в напряжения с расширенным диапазоном частот.
2.2.3. Широкополосные цепи пребразования ПИ в токи
2.2.4. Широкополосные комбинированные цепи
Основные результаты и выводы по главе II
Глава III. Методы организации совершенствования процесса функционирования МПИ на основе адаптивного подхода.
3.1. Методы улучшения динамических характеристик
3.1.1. Методы улучшения динамики процесса уравновешивания нулевых ЦПИ.
3.1.2. Способы улучшения динамических характеристик
МПИ с неуравновешиваемыми ЦПИ.
3.2. Методы повышения разрешающей способности
МПИ по измеряемым параметрам
3.3. Методы повышения разрешающей способности МПИ
по частоте
3.4. Алгоритмические методы повышения точности и расширения рабочего диапазона частот МПИ
3.4.1. Метод расчета параметров ОИ по математической модели ЦПИ
3.4.2. Метод расчета активного физической модели резистивной меры в области высоких частот.
3.4.3. Метод неравномерной дискретизации сигналов переменного тока с адаптацией к их частотам и его приложение
к задачам фильтрации и гармонического анализа.
Основные результаты и выводы по главе III.
Глава IV. Возможности рационализации выходного контроля МПИ на основе комплексного адаптивного подхода
4.1. Общий подход к синтезу АП ПП МПИ.
4.2. Структурноаналитический метод синтеза АП МПИ
4.3. Вопросы реализации и оценка эффективности метода
синтеза АП МПИ.
4.4. Вопросы проектирования МПИ по критерию
оптимальности ПП.
Основные результаты и выводы по главе IV.
Глава V. Принципы технической реализации МПИ и воплощение полученных результатов в серийных приборах широкого назначения с адаптивными функциональными возможностями
5.1. Принципы технической реализации МПИ на основе нулевых ЦПИ
5.1.1. Техническая реализация адаптивно модульного подхода в многофункциональных НЦ.
5.1.2. Асинхронная система управления процессом уравновешивания НЦ с адаптацией к действию переходных процессов и случайных помех
5.2. Техническая реализация МПИ на основе неуравновешиваемых ЦПИ.
5.2.1. Структурные структурноалгоритмические пути повышения точности МПИ с неуравновешиваемыми ЦПИ.
5.2.2. Адаптивные широкополосные НЦПИ на основе ОУ
с перестраиваемыми структурами.
5.2.3. Адаптивные широкополосные НЦПИ с перестраиваемыми структурами на основе токовых
преобразователей.
5.2.4. Повышение разрешающей способности АЦП интегрирующего типа с помощью нелинейного делителя напряжения.
5.3. Серийные приборы широкого назначения.
5.3.1 Цифровые мосты переменного тока Р и Р.
5.3.2. Цифровой измеритель ЯСЬ Р
5.3.3. Преобразователь Ф6.
5.3.4. Микропроцессорные измерители измернтели
ф анализаторы иммитанса Р и ЦЕ
Основные результаты и выводы по главе V.
Заключение
Список литературы


Однако автор берет на себя смелость утверждать, что ни один из включенных в работу результатов теоретических и экспериментальных исследований не потерял своей актуальности и значения к настоящему моменту, а созданные под его руководством и при непосредственном участии серийные приборы остаются до сих пор непревзойденными по своим техническим данным как МПИ определенного конкретного типа. И в первую очередь это относится к приборам типа Р и Р, остающимся и на сегодня наиболее быстродействующими цифровыми мостами переменного тока, а что касается их метрологических данных, то они по конъюнктурным соображениям, связанным со спецификой социалистической системы производства, когда приборы находили сбыт в минимальной зависимости от их технических характеристик, оказались в интересах облегчения выпуска на заводсизготовнтеле существенно заниженными. Об этом красноречиво свидетельствуют результаты испытания моста Р, официально проведенные английской фирмой i I, согласно которым он к нескрываемому удивлению специалистов фирмы уверенно укладывался в клас точности 0,1 при номинальном, т. Так что с учетом этого фактора можно с уверенностью говорить и о высоких метрологических данных моста Р. Относительно метрологических данных моста Р следует сказать, что при учете возможности осуществления измерения с помощью внешней меры его основная погрешность измерения, составлявшая по паспортной, т. МПИ в настоящее время составляет 0,. Примерно в полтора раза были занижены и динамические характеристики этих приборов, что было отчасти связано с принципиально переменным временем измерения, обусловленным адаптивным характером процедуры уравновешивания их измерительных цепей, и, в основном, с формальными трудностями отражения этого факта в тогдашних стандартах на форму представления технических характеристик. ТУ, уровня помех, снижавшего быстродействие прибора в высокоимпедансных поддиапазонах измерения. Что касается приборов Р и ЦЕ, то они, будучи подготовленными к серийному выпуску были изготовлены их опытные образцы, прошедшие лабораторные испытания, а Р и заводские, так и не были запущены в производство, что произошло лишь в результате распада СССР и последовавшего за ним развала и разрыва до этого тесно связанных экономик России и Украины, где, как уже упоминалось выше, на киевском ПО Точэлектроприбор в конце восьмидесятых годов переименованном в АО Росток внедрялись в серийное производство все основные разработки автора, включая портативный цифровой измеритель ИЕС Р, ставший результатом коллективного творчества коллективов специалистов трех предприятий ИПУ РАН, ИЭД АН УССР и СКВ ПО Точэлектроприбор. В создании его автор принимал участие как руководитель группы разработчиков со стороны ИПУ РАН. Во введении дастся анализ истории развития и современного состояния проблемы построения СПИ, и МПИ в том числе, а также мировой технический уровень МПИ. Оцениваются важность и актуальность данной проблемы, выявляются пробелы в теории этих СП, а также недостатки современных МПИ. На этой основе определяется цель и осуществляется постановка общей и частных задач исследования и намечаются пути их решения преимущественно на основе развиваемого в работе адаптивного подхода, который, как показано, наиболее эффективен при построении и совершенствовании сложных систем преобразования измерительной информации, к числу которых принадлежат МПИ. В первой главе развивается идея создания совершенствования сложных устройств, или средств, преобразования измерительной информации СПИИ, включая МПИ, на основе принципа адаптации как концепция комплексного адаптивного подхода, применяемого на всех этапах их создания от проектирования до выходного контроля. Проводится анализ влияющих факторов и путей уменьшения их отрицательного воздействия на основные технические данные МПИ. Рассматриваются особенности СПИИ как автоматических систем и МПИ как их подкласса, а также возможности приложения к ним данного подхода. Дается краткий анализ современного состояния и особенностей адаптивных систем АС от самых совершенных, биологических, до технических.