Развитие теории непрерывно-дискретных преобразователей и ее применение для совершенствования средств измерений

• Автор: Михеев, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 388 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК СИ НЕПРЕРЫВНО-ДИСКРЕТНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
1.1. Основные понятия и определения
1.2. Обзор современного уровня развития СИ НДП
1.2.1. Актуальные тенденции развития СИ НДП
1.2.2. Технологический путь совершенствования СИ НДП
1.2.3. Тенденции развития СИ НДП для контроля параметров ТП
1.2.4. Технические средства охраны нового поколения
1.2.5. Современные СИ НДП датчиковой аппратуры
1.2.6. Современные средства измерения ИП ВО
1.3. Состояние теоретических исследований СИ НДП
1.3.1. Комплексные объекты измерений
1.3.2. Динамические характеристики СИ НДП
1.3.3. Замкнутые структуры СИ НДП
1.3.4. Динамические погрешности СИ НДП
1.3.5. СИ НДП с финитными импульсными характеристиками
1.3.6. Использование инвариантных топологических моделей
СИ НДП
1.4. Цели и основные задачи совершенствования СИ НДП
1.4.1. Систематизация СИ НДП
1.4.2. Информационно-структурное совершенствование СИ НДП
1.4.3. Идентификация ДХ средств измерений в процессе эксплуатации
1.4.4. Датчиковая аппаратура в предаварийных ситуациях
Основные результаты и выводы

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ОБОБЩЕННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ АНАЛИЗА
МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИ НДП
2 Л. Общие замечания
2.2. Теоретические аспекты совершенствования СИ НДП
2.2.1. Совершенствование ДХ СИ НДП
2.2.2. Концепция избыточности и ее применение для совершенствования СИ НДП
2.2.3. Разработка обобщенных моделей СИ НДП на базе теории весового интегрирования
2.2.4. Разработка обобщенных моделей СИ НДП на базе теории финитных функций
2.3. Обобщенные структуры СИ НДП
2.3.1. Обобщенные структуры СИ НДП с фиксированным тактом
2.3.2. Обобщенные структуры СИ НДП с переменным тактом
2.3.3. Обобщенные структуры СИ НДП для измерения параметров сингулярностей
2.4. Обобщенные математические модели СИ НДП в частотной области
2.4.1. ш-модели СИ НДП с фиксированным тактом работы
2.4.2. Анализ ДХ СИ НДП с применением ю-моделей
2.4.3. Обобщенью ю-модели СИ НДП с тригонометрическими ВФ
2.4.4. Обобщенные математические модели СИ НДП с полиномиальными ВФ
2.7. Топологические модели СИ НДП для описания процессов во временной области
2.7.1. Правила построения 1-моделей
2.7.2. Использование 1-моделей для анализа СИ НДП
2.8. Математические модели сигналов
2.8.1. Математические модели сингулярностей
2.8.2. Математические модели измеряемых сигналов с точки зрения теории целых функций экспоненциального типа
Основные результаты и выводы
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ СИ НДП ЛИНЕЙНОЙ СТРУКТУРЫ
3.1.Общие замечания
3.2.Синтез ВФ СИ НДП
3.2.1.Методы синтеза ВФ СИ НДП
3.2.2. Синтез ВФ для измерения постоянной составляющей в присутствии периодических помех
3.2.3.Синтез ВФ для обеспечения заданной динамической погрешности
3.2.4.Синтез ВФ для реализации фазочувствительного детектирования сигналов
3.2.5.Синтез ВФ для подавления гармонических помех меняющейся частоты
3.2.6. Синтез ВФ для подавления помех некратных частот
3.3.Синтез непрерывных частей СИ НДП
3.4.Синтез дискретных частей СИ НДП
3.4.1 Оценка состояния вопроса
3.4.2. Синтез дискретных частей СИ НДП методами цифровой фильтрации
3.4.3. Микроэлектронное исполнение дискретных частей СИ НДП
3.4.4. Дискретные математические модели сингулярностей
3.4.5. Разработка г - модели СИ НДП и исследование ее альтернативных вариантов
3.4.6. Синтез СИ НДП с фиксированным тактом
3.4.7. Синтез СИ НДП с переменным тактом
Финитной ИХ обладают ПНВ, ПНЧ развертывающего преобразования, нефинитной ИХ - ПНВ и ПНЧ следящего уравновешивающего преобразования.
Сущность измерительного развертывающего преобразования [178, 179] состоит в формировании циклически изменяющейся функции R(x, Xq, z), обеспечивающей заданную форму зависимости приращений координаты развертывания z от входной величины х (Х0 — опорная величина).
В ИРП формирование развертывающей функции R(t) осуществляется путем интегрирован суммы произведений gx(t)-ux(t) и g0(t) Uo, где gx(t) и go(t) - весовые функции. При этом, естественно, координатой развертывания является время г, приращения которого наиболее удобны для точного преобразования в цифровую форму. Уравнение интегрирующего развертывающее преобразования в общем случае можно записать в виде
й(Гк) - й(Г„)=0, (1.4)
где г„ и t„ — координаты конца и начала цикла преобразования.
Выходная величина ИРП у[1] (г -номер цикла преобразования) обычно является некоторой функцией приращений координаты развертывания t. Разрешая уравнение (1.4) относительно принятого вида выходной величины, получаем номинальную статическую характеристику преобразования
1,+Ти /
yM = /Wi.-,A
где - приращения координаты развертывания.
Рассмотрим обобщенную структурную схему ИРП (рис.1.1), в рамках которой могу быть реализованы практически все известные алгоритмы уравновешивающего ИРП. На схеме приняты обозначения: ФВФХ и ФВФ0 — формирователи весовых функций gx{t) и go(Oi Пх и П0 - устройства перемножения, выходные величины которых пропорциональны произведениям gx{t)-ux{t) и go(t)-Uo соответственно; И - интегратор; УС- устройство