Автоматизированная система для точностных и динамических характеристик программно-управляемых подсистем измерений

• Автор: Климентьев, Константин Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 181 с.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНИВАНИЯ ТОЧНОСТНЫХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДСИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ АСНИ. РАБОТАЮЩИХ В ДИНАМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ

1.1 Анализ типовых структур подсистем измерений.

1.2 Анализ типовых алгоритмов работы подсистем измерений

1.3 Метрологическая модель подсистем измерений

1.3.1 Метрологическая модель подсистем измерений в статическом режиме при условии идеальности функций преобразования компонентов.
1.3.2 Метрологическая модель подсистем измерений в статическом режиме при условии неидеальности функций преобразования компонентов.

1.3.3 Метрологическая модель подсистем измерений в динамическом режиме.

1.4 Обоснование выбора точностных и динамических характеристик подсистем измерений АСНИ, исследуемых методами имитационного моделирования

2 ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРОБЛЕМНОЙ ОБЛАСТИ.

2.1 Общая структура предметной области
2.2 Анализ предметной области.
2.2.1 Анализ структуры передачи информации
2.2.2 Анализ структуры управления.
2.2.3 Структура дискретнособытийной модели Функционирования.
2.3 Характеристика проблемной области.
3. ОБЪЕКТНАЯ МОДЕЛЬ ПРОБЛЕМКОЙ ОБЛАСТИ
3.1 Общая характеристика объектной модели предметной области
3.2 Определение тожества классов объектов.
3.3 Описания классов простых объектов.
3.3.1 Объекты класса Время
3.3.2 Объекты класса Величина физическая измеряемая
3.3.3 Объекты класса Величина физическая влияющая
3.3.4 Объекты класса Преобразователь измерительный первичный
3.3.5 Объекты класса Преобразователь измерительный промежуточный
3.3.6 Объекты класса Линия связи
3.3.7 Объекты класса Коммутатор аналоговых сигналов
3.3.8 Объекты класса Аналоговоцифровой преобразователь
3.3.9 Объекты класса Программный компонент, вычисляющий оценки измеряемой физической величины.
3.3. Объекты класса Программный компонент буферизующий
3.3. Объекты класса Программный компонент, обслуживающий коммутатор аналоговых сигналов
3.3. Объекты класса Программный компонент, обслуживающий аналоговоцифровой преобразователь
3.3. Объекты класса Программный компонент управляющий
3.3. Объекты класса Программный компонент управляющий с планированием запуска по времени
3.4 Объекты класса Программноуправляемые подсистемы измерений
3.5 Определение допустимых отношений между объектами различных классов.
3.6 характеристика объектной модели проблемной области
3.7 Принципы построения объектных моделей конкретных подсистем измерений.
Выводы.
4 РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ОЦЕНИВАНИЯ ТОЧНОСТНЫХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДСИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЙ АСНИ.
4.1 Анализ методов имитационного моделирования сложных систем
4.1.1 Моделирование компонентов подсистем измерений и отношений между НИМИ.
4.1.2 Моделирование динамики функционирования
4.2 Объектноориентированная система О ОС ПСИ
4.2.1 Общая характеристика.
4.2.2 Подсистема трансляции
4.2.3 Подсистема имитационного моделирования.
4.2.3.1 Принцип действия событийного монитора.
4. 2.3.2 Библиотека базовых функций.
4.2.3.3 Принцип регистрации результатов имитационного экспериментаЮЗ
4.2.4 Подсистема отладки
4.2.5 Подсистема оценивания и отображения статистических характеристик.
4.2.6 Подсистема генерации шаблонов описаний
4.2.7 Применение методики исследования точностных и динамических характеристик подсистем измерений АСНИ средствами С ПСИ.
4.3 Пример применения предложенных методов и средств оценивания точностных и динамических характеристик при проектировании реальных подсистем измерений
4.3.1 Краткая характеристика задачи.
4.3.2 Построение объектной модели.
4.3.3 Результаты оценивания точностных и динамических характеристик.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
приложение А Копии актов внедрения
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Описание библиотеки базовых Функций
ПРИЛОЖЕНИЕ В Формальное описание грамматики языка ЯОЗИ
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Пример текста описания задачи исследования на ЯОЗИ
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Примеры внешнего вида экрана ПЭВМ при работе с С ПСИ версия 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Полные результаты имитационных экспериментов
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников


Получены аналитические соотношения, учитывающие взаимосвязь информационных, логических и временных аспектов функционирования программноуправляемых подсистем измерений АСНИ и, таким образом, обусловливающие возможность оценивания их точностных и динамических характеристик в динамическом режиме с учетом влияния программного управления. Формально определена концептуальная ыодель предметной области Подсистемы измерений АСНИ и их компоненты, описывающая структуру информационного и логического взаимодействия составных частей и динамику функционирования подсистем измерений. Также формально определена концептуальная модель проблемной области Точностные и динамические характеристики подсистем измерений АСНИ. Построены объектные модели предметной и проблемной областей, использующие . Реализация результатов работы и практическая ценность заключаются в следующем. Создана методика определения точностных и динамических характеристик программноуправляемых подсистем измерений, использующая принцип объектного объектноориентированного анализа сложных систем и методы имитационного эксперимента. Разработана автоматизированная система С ПСИ версия 2. Разработка объектноориентированной системы С ПСИ велась в рамках хоздоговорных работ с РосНИИИС, выполняемых по темам Создание базовых программноаппаратных средств для обучения информационным технологиям в области разработки АСНИ г Разработка методических и программнотехнических средств учебных лабораторий в области автоматизации научных исследований г. Разработка компьютерных средств для учебной лаборатории АСНИ г. РСФСР на годы Приказ ГКНВШ РСФСР от г. Программное обеспечение С ПСИ принято в ОФАП регистрационный . Сама система внедрена в учебный процесс кафедр ЭВМ и системы Волгоградского политехнического института и Информационные системы и технологии Самарского аэрокосмического университета. Кроме того, методика исследования точностных к динамических характеристик и система С ПСИ внедрены в научновнедренческой фирме Сенсоры. Модули. Системы г. Самара и использовались на этапе эскизного проектирования локальных систем контроля гидроагрегатов Волжской ГЭС им. В.И. Ленина в гг. Сформулированные выше задачи определяют структуру диссертационной работа. Первый раздел посвящен рассмотрению типовых вариантов программноаппаратной организации подсистем измерений АСНИ и их метрологическому анализу. В разделе получены аналитические соотношения, учитывающие взаимосвязь информационных, логических и временных аспектов функционирования подсистем измерений АСНИ. На их основе произведен выбор подмножества оцениваемых точностных и динамических характеристик подсистем измерений. Во втором разделе рассматриваются вопросы построения и анализа концептуальных моделей предметной области Подсистемы измерений АСНИ и их компонента и проблемной области Точностные и динамические характеристики подсистем измерений АСНИ. Третий раздел посвящен разработке объектных моделей предметной и проблемной областей. С ПСИ версия 2. АСНИ методами имитационного эксперимента и базирующейся на рассмотренных выше концептуальной и объектной моделях проблемной области. Основное содержание диссертации опубликовано в работах 3. Работа4 выполнены автором лично. Вопросы практического использования С ПСИ рассматривались в з постановочном плане совместно с научным руководителем д. Прохоровым С. А. Из работ написанных в соавторстве с руководителем темы к. Орищенко В. И., в диссертацию вошли только аспекты, связанные с различными вариантами построения объектных моделей компонентов подсистем измерений. На защиту выносятся следующие основные положения и результаты. Аналитические соотношения, описывающие метрологическую модель подсистем измерений АСНИ. Обобщенные концептуальные модели класса программноуправляемых подсистем измерений, характеризующие предметную область Подсистемы измерений АСНИ и их компоненты и проблемную область Точностные и динамические характеристики подсистем измерений АСНИ. Объектные модели предметной и проблемной областей. Методика оценивания точностных и динамических характеристик подсистем измерений. Проблемноориентированная система С ПСИ версия 2. АСНИ с использованием разработанной методики.