Обобщенные способы коррекции динамической погрешности измерений на основе модели датчика

Екатерина Валерьевна Юрасова, Михаил Николаевич Бизяев, Андрей Сергеевич Волосников

Аннотация


Предметом исследования являются измерительные системы и первичные измерительные преобразователи, функционирующие в динамическом режиме. Целью исследования является уменьшение динамической погрешности измерений, обусловленной инерционностью первичного измерительного преобразователя и случайными высокочастотными шумами и помехами, присутствующими на его выходе. Рассмотрены три обобщенных способа коррекции динамической погрешности измерений, базирующихся на структуре динамической измерительной системы c динамической моделью первичного измерительного преобразователя (датчика) Первый из них реализует метод адаптивного управления параметрами измерительной системы, второй – метод скользящих режимов в динамических измерительных системах и третий – нейросетевой метод. Указанные подходы базируются на принципах классической и современной теории автоматического управления и обеспечивают коррекцию динамической погрешности измерений путем восстановления входного сигнала первичного измерительного преобразователя, что ранее в классической постановке требовало решения интегрального уравнения типа свертки и использования обратного преобразования Фурье.

Ключевые слова


теория автоматического управления; динамические измерения; динамическая погрешность измерений; динамическая модель датчика; адаптивное управление; скользящий режим; нейросетевая модель

Полный текст:

PDF

Литература


Шестаков, А.Л. Методы теории автоматического управления в динамических измерениях / А.Л. Шестаков. – Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2013. – 257 с.

Солопченко, Г.Н. Некорректные задачи измерительной техники / Г.Н. Солопченко // Измерительная техника. – 1974. – № 1. – С. 51–54.

Грановский, В.А. Динамические измерения: Основы метрологического обеспечения / В.А. Грановский. – Л.: Энергоатомиздат, 1984. – 224 с.

Granovskii, V.A. Models and methods of dynamic measurements: results presented by St. Petersburg metrologists / V.A. Granovskii // Advanced Mathematical and Computational Tools in Metrology and Testing X / F. Pavese, W. Bremser, A. Chunovkina, N. Fischer, A.B. Forbes (Eds.). – Singapore: World Scientific Publishing Company, 2015. – P. 29–37.

Tikhonov, A.N. Solution of ill-posed problems / A.N. Tikhonov, V.Y. Arsenin. – Washington: V.H. Winston & Sons, 1977. – 258 p.

Тихонов, А.Н. Методы решения некорректных задач / А.Н. Тихонов, В.Я. Арсенин. – М.: Наука, 1979. – 288 с.

Шестаков, А.Л. Измерительный преобразователь динамических параметров с итерационным принципом восстановления сигнала / А.Л. Шестаков // Приборы и системы управления. – 1992. – № 10. – С. 23–24.

Шестаков, А.Л. Модальный синтез измерительного преобразователя / А.Л. Шестаков // Изв. РАН. Теория и системы управления. – 1995. – № 4. – С. 67–75.

Shestakov, A.L. Dynamic error correction method / A.L. Shestakov // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 1996. – Vol. 45, no. 1. – P. 250–255. DOI: 10.1109/19.481342

Shestakov, A.L. Dynamic measurements based on automatic control theory approach / A.L. Shestakov // Advanced Mathematical and Computational Tools in Metrology and Testing X / F. Pavese, W. Bremser, A. Chunovkina, N. Fischer, A.B. Forbes (Eds.). – Singapore: World Scientific Publishing Company, 2015. – P. 66–77.

Шестаков, А.Л. Решение обратной задачи динамики измерений с использованием вектора состояния первичного измерительного преобразователя / А.Л. Шестаков, О.Л. Ибряева, Д.Ю. Иосифов // Автометрия. – 2012. – Т. 48, № 5. – С. 74–81.

Бизяев, М.Н. Динамические модели и алгоритмы восстановления динамически искаженных сигналов измерительных систем в скользящем режиме: дис. … канд. техн. наук / М.Н. Бизяев. – Челябинск, 2004. – 179 с.

Бизяев, М.Н., Восстановление динамически искаженных сигналов испытательно-измерительных систем методом скользящих режимов / М.Н. Бизяев, А.Л. Шестаков // Известия РАН. Серия Энергетика. – 2004. – № 6. – С. 114–125.

Солдаткина, Е.В. Алгоритмы адаптации параметров измерительной системы к минимуму оценки динамической погрешности: дис. … канд. техн. наук / Е.В. Солдаткина. – Челябинск, 2000. – 161 с.

Юрасова, Е.В. Измерительная система динамических параметров с моделью первичного измерительного преобразователя для контроля входных параметров электроустановок / Е.В. Юрасова // Технические науки – от теории к практике: материалы XX междунар. заоч. науч.-практ. конф. (17 апреля 2013 г.). – Новосибирск: Изд-во СибАК, 2013. – С. 134–142.

Волосников, А.С. Нейросетевые модели и алгоритмы восстановления сигналов динамических измерительных систем: дис. … канд. техн. наук / А.С. Волосников. – Челябинск, 2006. – 137 с.

Волосников, А.С. Нейросетевая динамическая измерительная система с последовательной обработкой информации / А.С. Волосников // Успехи современного естествознания. – 2005. – № 2. – С. 27–28.

Сычев, Е.И. Проблемы технических измерений / Е.И. Сычев // Измерительная техника. – 1995. – № 44. – С. 15–17.

Воскобойников, Ю.Е. Устойчивый алгоритм восстановления изображения по неполному набору проекционных данных / Ю.Е. Воскобойников // Автометрия. – 1995. – № 1 – C. 53.

A. c. 1571514 СССР. Измерительный преобразователь динамических параметров / А.Л. Шестаков // Открытия, изобретения. – 1990. – № 22. – С. 192.

А. с. 1673990 СССР. Измерительный преобразователь динамических параметров / В.А. Гамий, В.А. Кощеев. А.Л. Шестаков // Открытия, изобретения. – 1991. – № 12. – С. 191.

Принципы построения и проектирования самонастраивающихся систем управления / Б.Н. Петров, В.Ю. Рутковский, И.Н. Крутова и др. – М.: Машиностроение, 1972. – 259 с.

Василенко, Г.И. Теория восстановления сигналов: О редукции к идеальному прибору в физике и технике / Г.И. Василенко. – М.: Советское радио, 1979. – 272 с.

Utkin, V. Sliding Mode Control in Electromechanical Systems / V. Utkin, J. Guldner, J. Shi. – Philadelphia, USA: Taylor&Francis, 1999.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/ctcr160106

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.