Параметрический синтез измерительных каналов в автоматизированной системе управления технологическим процессом
Диссертация
Информационная подсистема АСУ водоснабжением рыбоводного комплекса состоит из совокупности параллельных программно-аппаратных измерительных каналов, предназначенных для измерения содержания кислорода в воде, а также температуры, давления, расхода, уровня и показателя рН воды. В каждом из измерительных каналов выполняются следующие последовательные преобразования измеряемых величин: аналоговое… Читать ещё >
Список литературы
- Абдуллаев И.М. Анализ и синтез комплексов оптимального преобразования и цифровой обработки непрерывных сигналов в ИИС: Дис. д-ра техн. наук: 05.11.16. Баку, 1992.-465 с.
- Авдеев Б.Я. и др. О влиянии закона распределения входного сигнала на эффективность адаптивной дискретизации//Изв. ЛЭТИ. 1973. — Вып. 133.
- Адаптивные телеизмерительные системы/В.Я.Авдеев, Е. М. Антонюк, С. Н. Долинов и др. Л.: Энергоиздат, 1981. — 248 с.
- Аналоговые и цифровые интегральные схемы//Под ред. С. В. Якубовского. М.: Радио и связь, 1985. — 432 с.
- Ахиезер Н.И. Лекции по теории аппроксимации. М.: Наука, 1965.407 с.
- Баранов Л.А. Квантование по уровню и временная дискретизация в цифровых системах управления. М.: Энергоатомиздат, 1990. — 304 с.
- Бахтиаров Г. Д., Малинин В. В., Школин В. П. Аналого-цифровые преобразователи. М.: Сов. радио, 1980. — 280 с.
- Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. -М.: Мир, 1974.-464 с.
- Билинский И.Я., Микельсон А. К. Стохастическая цифровая обработка непрерывных сигналов. Рига: Зинатне, 1983. — 292 с.
- Быков В.В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. М.: Сов. радио, 1971. — 326 с.
- Быков Ю.М. Основы обработки информации в АСУ химических производств: Теория и расчет информационных подсистем. Л.: Химия, 1986.- 152 с.
- Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. — 576 с.
- Волгин В.В., Каримов Р. Н. Оценка корреляционных функций в промышленных системах управления. М.: Энергия, 1979. — 80 с.-12 214. Гельман М. М. Аналого-цифровые преобразователи информационно-измерительных систем. М.:Изд-во стандартов, 1989. — 320 с.
- Глушков В.М. Основы безбумажной информатики. М.: Наука, 1987. — 552 с.
- Глушков В.М. Синтез цифровых автоматов. М.: Физматгиз, 1962.162 с.
- Голд Б., Рейдер Ч. Цифровая обработка сигналов. М.: Сов. радио, 1973.-367 с.
- Гольденберг Л.М., Левчук Ю. П., Поляк М. Н. Цифровые фильтры. -М.: Связь, 1974. 443 с.
- ГОСТ 8.009−72. ГСП. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений. М.: Изд-во стандартов, 1972. — 38 с.
- Грановский В.А., Сирая Т. Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. Л.: Энергоатомиздат, Ленинград, отд., 1990. -288 с.
- Гусев В.Г. Методы исследования точности цифровых автоматических систем. М.: Наука, 1973. — 399 с.
- Данилов С.П., Лясин Д. Н., Шевчук В. П. Критерий качества линейных программно-аппаратных информационно-измерительных каналов/ ВолгГТУ. Волгоград, 1999. — 16 с. — Деп. в ВИНИТИ 21.06.99, № 1990 — В99.
- Данилов С.И., Лясин Д. Н., Шевчук В. П. Оптимизация параметров линейных программно-аппаратных измерительных каналов в АСУТП/ ВолгГТУ. Волгоград, 1999. — 19 с. — Деп. в ВИНИТИ 10.06.99, № 1883 — В99.
- Данилов С.И., Лясин Д. Н., Студеникин A.B. Математическое моделирование информационно-измерительных каналов АСУ//Тез. докл. IV меж-вуз. научно-практ. конф. студ. и молодых ученых г. Волгограда и Волгогр. обл. Волгоград, 1998. — С.183−184.
- Данчеев В.Н. Цифрочастотные вычислительные устройства. М.: Энергия, 1976. — 176 с.
- Джури Э. Импульсные системы автоматического регулирования. -М.: Физматгиз, 1963. 455 с.
- Ефимов В.М. Квантование по времени при измерении и контроле. -М.: Энергия, 1969. 88 с.
- Заико А.И. Точность аналоговых линейных измерительных каналов ИИС. М.: Изд-во стандартов, 1987. — 136 с.
- Земельман М.А., Кузнецов В. П. О методах нормирования метрологических характеристик измерительных устройств//Измерительная техника.- 1 241 969. -№ 1−3.
- Исмаилов Ш. Ю. Автоматические системы и приборы с шаговыми двигателями. М.: Энергия, 1978. — 131 с.
- Исмаилов Ш. Ю., Комшилов O.A. Определение закона распределения погрешности восстановления при равномерной дискретизации// Информационно-измерительная техника. Межвуз. сб. 1975. — Вып.1.
- Ицкович Э.Л. Контроль производства с помощью вычислительных машин. М.: Энергия, 1975. — 417 с.
- Ицкович Э.Л., Трахтенгерц Э. А. Алгоритмы централизованного контроля и управления производством. М.: Сов. радио, 1967. — 352 с.
- Кавалеров Г. И., Мандельштам С. М. Введение в информационную теорию измерений. М.: Энергия, 1974. — 375 с.
- Карташов В.Г. Основы теории дискретных сигналов и цифровых фильтров. М.: Высшая школа, 1982. — 190 с.
- Коган Б.М. Электронно-вычислительные машины и системы. М.: Энергия, 1979.- 582 с.
- Конюхин Н.Е., Плют A.A., Глазунов В. А. Выбор критерия для оптимизации информационно-измерительных систем//Изв. ВУЗов: Приборостроение. 1975. — № 10. — С.5−7.
- Корн Г. Моделирование случайных процессов на аналоговых и аналого-цифровых машинах. М.: Мир, 1968. — 315 с.
- Косякин A.A. Статистический анализ цифровых автоматических систем//Сб. статей «Многосвязные и инвариантные системы. Нелинейные и дискретные системы». М.: Наука, 1968.
- Краус М., Вашны Э. Измерительные информационные системы. -М.: Мир, 1975. -310 с.
- Круг Е.К., Легович Е. А. Автоматизация экспериментальных исследований человеко-машинных систем. М.: ИПУ, 1982. — 60 с.
- Кузин JI.T. Расчет и проектирование дискретных систем управления. М.: Машгиз, 1962. — 683 с.
- Левшина Е.С., Новицкий П. В. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи. М.: Энергоатомиздат, 1983.- 320 с.
- Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях. T.l. -М.: Мир, 1983. 311 с.
- Малиновский Б.Н. Цифровые измерительные устройства. М.: Энергия, 1976.- 192 с.
- Мановцев А.П. Основы теории радиотелеметрии. М.: Энергия, 1973.- 592 с.
- Маркюс Ж. Дискретизация и квантование/Пер. с франц. М.: Энергия, 1969. — 144 с.
- Математическое обеспечение сложного эксперимента. Т.1. Обработка измерений при исследовании сложных систем. Киев: Наук, думка, 1982. — 304 с.
- Модягин И.В., Солопченко Г. Н. Об интервальных характеристиках случайных погрешностей измерения//Автометрия. 1971. — № 2. — С.6−9.
- Новицкий П.В. Основы информационной теории измерительных устройств. М.: Энергия, 1968. — 248 с.
- Новоселов О.Н., Фомин А. Ф. Основы теории и расчета информационно измерительных систем. М.: Машиностроение, 1980. — 280 с.
- Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы аналоговые- 126и цифровые. Киев: Вища школа, 1980. — 558 с.
- Ориатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. Киев: Вища школа, 1983. — 455 с.
- Отчет ВПИ ВолгГТУ по х/д теме № 2/5−97: Эскизный проект на АСУ водоснабжением рыбоводного комплекса/Рук. В. П. Шевчук (исп. С.И.Данилов)
- Пидорин Н.М. О нормировании точности измерений на основе информационных критериев//Измерительная техника. 196 8.-№ 5.-С.13−16.
- Проектирование датчиков для измерения механических вели-чин/Е.П.Осадчий и др. М.: Машиностроение, 1979. — 480 с.
- Пугачев B.C. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления. М.: Физматгиз, 1962. — 883 с.
- Рыбашов М.В. Некоторые вопросы динамической коррекции нелинейных датчиков//Измерительная техника. 1965. — № 6. — С.31−34.
- Свешников A.A. Прикладные методы теории случайных функций. -М.: Наука, 1968.-463 с.
- Солодов A.B. Теория информации и ее применение к задачам автоматического управления и контроля. М.: Наука, 1967. — 432 с.
- Солодовников В.В. Статистическая динамика линейных систем автоматического управления. М.: Физматгиз, 1960. — 655 с.
- Солопченко Г. Н. Динамические погрешности идентификации// Метрология. 1975. — № 1. — С.63−69.
- Солопченко Г. Н. Метрологический анализ измерительно-вычислительных комплексов: Дис. д-ра техн. наук: 05.11.16. Л., 1989. — 387 с.
- Ту Ю. Т. Цифровые и импульсные системы автоматического управления. М.: Машиностроение, 1964. — 703 с.
- Фалькович С.Е., Хомяков Э. Н. Статистическая теория измерительных радиосистем. М.: Радио и связь, 1981. — 288 с.
- Цапенко М.П. Измерительные информационные системы: Структуры и алгоритмы, системотехническое проектирование. М.: Энергоатомиздат, 1985. — 439 с.
- Цветков Э.И. Процессорные измерительные средства. Л.: Энергоатомиздат, 1989. — 224 с.
- Цыпкин Я.З. Теория линейных импульсных систем. М.: Физмат-гиз, 1963. — 968 с.
- Швецкий Б.И. Электронные цифровые приборы. Киев: Техника, 1981.-247 с.
- Шевчук В.П. Исследование динамических погрешностей ИИК в системах автоматического управления по косвенным показателям: Дис. д-ра техн. наук: 05.11.16. Волжский, 1995. — 390 с.
- Шевчук В.П. Теория информационных каналов систем управления. Математические основы описания линейных и нелинейных программно-аппаратных каналов обработки информации: Учебное пособие. Волгоград: ВолгГТУ, 1993.- 128 с.
- Шевчук В.П., Данилов С. И., Лясин Д. Н. Принципы математического описания программно-аппаратных информационно-измерительных кана-лов//Вопросы физической метрологии. 1999. — № 1. С.21−34.
- Шевчук В.П., Лясин Д. Н., Данилов С. И. Оптимизация режимных параметров информационных подсистем распределенных АСУТП//Тез. докл.- 128
- Конф. по регион, научно-техн. программе «Научные, технические, экономические и экологические проблемы г. Волжского». Волжский, 1998. — С.28−29.
- Шенброт И.М. Графоаналитическое определение среднего квадрата методической ошибки дискретного измерения//Измерительная техника. -1963. № 8. — С.6−10.
- Шенброт И.М., Гинзбург М. Я. Расчет точности систем централизованного контроля. М.: Энергия, 1970. — 408 с.
- Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. — М.: Мир, 1978. — 420 с.
- Шляндин В.М. Цифровые измерительные устройства. М.: Высшая школа, 1981. — 355 с.
- Электрические измерения неэлектрических величин/А.М.Туричин, П. В. Новицкий, Е. С. Левшина и др. Л.: Энергия, 1975. — 576 с.
- Методика расчета погрешности цифровой обработки измерительной информации в программно-аппаратном измерительном канале
- Расчет осуществляется следующим образом:
- Вычисляем эквивалентную весовую функцию аналоговой части ПК:
- К (0 = К (0 * Кг (0 * ¿-а3 (0 *. * нак (0 > (П1 •!)где * операция свертки, ка1 (7), Ьа2(0, ка3 (/), ., Иак (7) — весовые функции кзвеньев, входящих в состав аналоговой части ИК.
- Вычисляем эквивалентную весовую функцию цифровой части ИК:
- О) = ?4 (и) * («) * ?4 (И) *. * (и) > (П1.2)где * операция дискретной свертки, /4 (г), /4 (0> ?4 (0» • • • > ^¿-т (0 весовые функции т звеньев, входящих в состав цифровой части ИК.
- Вычисляем эквивалентную весовую функцию цифровой части ИК и восстанавливающего элемента:00 * к=Огде кг (0 весовая функция восстанавливающего элемента.
- Вычисляем математическое ожидание последовательности отсчетовслучайного сигнала на выходе программно-аппаратного ИК:00 000= р (П1.5)п=О от2где математическое ожидание входного воздействия ИК.
- Вычисляем математическое ожидание последовательности отсчетов Ек,^ случайной функции погрешности определения искомой величины: т?= к§(М)тх (к + ОТ3-м?м-т2[к, 4., (П1.6)огде тх (/) математическое ожидание измеряемой величины.
- Вычисляем корреляционную функцию эквивалентной весовой функции аналоговой части ИК: оо
- Яаа ({)= ка (р)ка (м + Оф. (П1.7)о
- Вычисляем корреляционную функцию сигнала на выходе аналоговой части ИК: оо
- Куа (?)= ?Яаа{Л)К^-Я)с1Я, (П1.8)-00где 0 корреляционная функция сигнала на входе измерительного канала.
- Вычисляем корреляционную функцию эквивалентной весовой функции цифровой части ИК и восстанавливающего элемента: ооп=О
- Вычисляем дисперсию последовательности отсчетов случайного сигнала на выходе программно-аппаратного РЖ:2 со= к (0) = (0) + Е К (Щ (кТ3). (ШЛО)
- Вычисляем взаимную корреляционную функцию эквивалентных весовых функций аналоговой части программно-аппаратного ИК и операции преобразования измеряемой величины в искомую: оо1. П1Л1) о
- Вычисляем взаимную корреляционную функцию сигнала на выходе аналоговой части программно-аппаратного ИК и истинного значения искомой величины: со
- Куау (0= Яа^Я)К§ х ({-Я)с1Я, (П1.12)оогде К^) взаимная корреляционная функция сигнала на входе измерительного канала и измеряемой величины.
- Вычисляем значение взаимной корреляционной функции случайных последовательностей отсчетов искомой величины и выходного сигнала программно-аппаратного ИК при нулевом значении аргумента: оо1. П1.13)0
- Вычисляем корреляционную функцию эквивалентной весовой функции операции преобразования измеряемой величины в искомую: оо1. П1.14)о
- Вычисляем дисперсию истинного значения искомой величины: оо
- Оу=Ку (0)= Яёё (Я)Кх (-Я)с1Л, (П1.15)-ООгде Кх (?) корреляционная функция измеряемой величины.
- Вычисляем дисперсию последовательности отсчетов Ек,^ случайной функции погрешности определения искомой величины:
- Алгоритм моделирования стационарного случайного процесса с корреляционной функцией Ку (т) = Ц, е~-а т1. Vе
- Sv (со) = —-— ?Dve~aK-ie0TdT- v001. V-coeare~lu)Tdr + e~aTe-iandT o1. A,