Разработка и исследование алгоритмов измерения параметров многоэлементных двухполюсников

• Автор: Бондаренко, Леонид Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 209 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава 1. Анализ задач измерения ПМД, методов и средств их решения
1.1. Обзор задач, связанных с измерением ПМД и постановка основных проблем
1.2. Анализ методов и средств измерения ПМД
1.3. Основные результаты и выводы
Глава 2. Математические основы идентификации линейных пассивных
двухполюсников
2.1. Методы описания и классификации двухполюсников
2.2. Разрешимость задачи идентификации двухполюсников
2.3. Основные результаты и выводы
Глава 3. Алгоритмы идентификации линейных пассивных
двухполюсников
3.1. Универсальные алгоритмы измерения ПМД
3.1.1. Алгоритмы канонической реализации
3.1.2. Алгоритмы интерполяции
3.2. Некоторые алгоритмы идентификации двухполюсников
при приближенном моделировании
3.2.1. Алгоритм идентификации при допустимом уровне
сложности
3.2.2. Алгоритм идентификации при допустимом уровне
несогласованности
3.3. Основные результаты и выводы
Глава 4. Измерительные цепи для определения ПМД. Анализ основных
погрешностей измерения ПМД
4.1. Измерительные цепи для измерения ПМД и методы повышения точности измерений
4.2. Анализ основных погрешностей измерения ПМД
4.3. Практические результаты
4.4. Основные результаты и выводы
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложение 1. Анализ простейших цепных ЛС-двухполюсников
Приложение 2. Паскаль-процедуры основных алгоритмов измерения

Приложение 3. Определение параметров двухполюсников по ФЧХ и
сопротивлению постоянному току
Приложение 4. Акты внедрения результатов работы

ВВЕДЕНИЕ
Одним из основных путей повышения эффективности научных исследований и обеспечения качественного контроля производственных процессов является использование новых методов и средств измерений, которые основаны на применении современных достижений микроэлектроники и вычислительной техники, таких как интегральные операционные усилители (ОУ), микропроцессоры (МП) и персональные электронные вычислительные машины (ПЭВМ).
Средства вычислительной техники позволяют существенно расширить области использования косвенных, совместных и совокупных измерений. В частности, к такому классу измерений можно отнести задачу определения параметров комплексных сопротивлений линейных двухполюсников.
Возможность и простота моделирования различных исследуемых объектов линейными пассивными двухполюсниками, а также хорошо разработанные методы электрических измерений значительно усилили в последнее время интерес к этой задаче, причем использование средств вычислительной техники позволяет ставить вопрос об измерении параметров многоэлементных двухполюсников (ПМД).
Проблемой измерения ПМД занимаются российские коллективы под руководством профессоров Кнеллера В.Ю., Куликовского К.Л., Мартяшина А.И. и др., которыми получены значительные результаты.
При разработке средств измерения ПМД могут быть использованы известные методы моделирования и идентификации линейных систем, частным случаем которых является и пассивный двухполюсник. При этом возникает ряд специфических, недостаточно изученных проблем, связанных с измерением ПМД, а именно: возможность определения параметров данного конкретного двухполюсника и создание универсальных алгоритмов определения параметров различных двухполюсников [55].

накладываемые интерфейсом, и уменьшить объем работы, выполняемой ПЭВМ, освободив часть ее ресурсов для других заданий, а также облегчает написание программ обработки данных. Кроме того, автономно работающие приборы не теряют информации при переключении ПЭВМ на другое задание или ее выключении.
Ко второй группе относятся средства измерений, в которых реализован магистрально-модульный принцип, на котором строятся обычные ИИС и измерительно-вычислительные комплексы, что максимально упрощает измерительные блоки и уменьшает избыточность за счет передачи возможно большего числа их функций ПЭВМ. Измерительная система, выполненная по данному принципу, состоит из одного или нескольких измерительных модулей, построенных так, чтобы исключить избыточность в системе, и соединенных с ПЭВМ через единую магистраль. Средства измерений второй группы получили название "персональные информационно-измерительные системы" (ПИИС) [56].
С целью приближения средств измерений, построенных на базе ПЭВМ, к потребителям "классических" приборов ряд зарубежных фирм выпускает аппаратно-программное обеспечение, превращающее ПЭВМ в измерительный прибор, более или менее похожий на традиционный. Эту подгруппу ПИИС можно назвать "персональными приборами". Они занимают промежуточное положение между средствами измерений первой группы и ПИИС.
Для определения ПМД могут использоваться средства измерений как первой, так и второй группы. Специализированные системы имеют жесткую неизменяемую структуру (в частности, могут строиться на базе автономных приборов) и специальное программное обеспечение (ПО). Примером может служить система, предназначенная для измерения импедансов электрохимических ячеек [108].
Отметим что специфику измерения ПМД определяет усложнение программного обеспечения ПЭВМ при увеличении числа определяемых параметров двухполюсников и универсализации измерений. Это приводит, в частности, к