
- •Тема 1. Реальный и виртуальный эксперименты
- •1.1 Реальный эксперимент
- •1.2 Системы управляемого дистанционного эксперимента
- •1.3. Виртуальный эксперимент
- •Описание поведения системы
- •Управление модельным временем
- •Изменение времени с постоянным шагом
- •Измерение времени по особым состояниям
- •1.4. Введение в планирование эксперимента. Математический аспект
- •Тема 2. Планирование эксперимента Постановка задачи
- •Метод наименьших квадратов
- •Простейший план первого порядка
- •Дробный факторный эксперимент (дфэ)
- •Статистическая обработка эксперимента
- •Планирование модельных (виртуальных) экспериментов
- •Проблемы стратегического планирования модельного эксперимента
- •Этапы стратегического планирования
- •Тактическое планирование
- •1. Проблема определения начального условия
- •2. Проблема обеспечения точности и достоверности
- •3. Проблема уменьшения дисперсий оценок характеристик процесса функционирования моделируемых систем
- •4. Проблема выбора правил автоматической остановки
- •Тема 3. Общие положения планирования второго порядка
- •Ортогональное планирование второго порядка
- •Ротатабельное планирование 2 порядка
- •Исследование области оптимума представленной полиномом второй степени
- •Оптимизация функции отклика
- •Симплекс планирование
- •Метод Нелдера-Мида
- •Принятие решений после крутого восхождения
- •Тема 4. Свойства планов эксперимента. Условия применения в производственных условиях Общая характеристика планов эксперимента
- •Стандартная процедура классического регрессионного анализа
- •Предпосылки кра
- •Если нарушена хотя бы одна из предпосылок, то процедура не является классическим регрессионным анализом. Нарушение предположений о нормальности наблюдений
- •Неустойчивость мнк
- •Устойчивые методы оценивания
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Волгодонский инженерно-технический институт - филиал НИЯУ МИФИ
КУРС ЛЕКЦИЙ
по дисциплине «Технологии обработки информации»
Волгодонск 2012
УДК 519.683(076.5)
Рецензент д.т.н, профессор В. В. Кривин
Составитель: к.т.н., доцент И.О. Ишигов
Технологии обработки данных: Курс лекций / ВИТИ НИЯУ МИФИ, 2012. 38 с.
Предназначен для обучения студентов по профилю «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)» направления подготовки бакалавров 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника».
ã ВИТИ НИЯУ МИФИ, 2012
ã Ишигов И.О. 2012
Тема 1. Реальный и виртуальный эксперименты
1.1 Реальный эксперимент
Эксперимент – многократное воспроизведение явления с целью его изучения. Типовая измерительная схема эксперимента приведена на рис.1.
Рис.1 Процессорная измерительная система
Измерение в такой системе производится по схеме рис.2.
Рис.2 Схема измерений
Основным уравнением является:
,
где
- результат
измерения.
-
входное воздействие;
- преобразование,
выполняемое в аналоговой форме;
К – оператор АЦП – преобразования;
-
преобразования, выполненные в цифровой
форме;
z - случайная помеха;
Основу (ядро) измерительной процедуры при измерении сигналов составляет аналого-цифровое преобразование, представленное в уравнении оператором К. При АЦП – преобразовании возникают две основные погрешности. Первая погрешность называется погрешностью дискретизации (цена младшего разряда). Вторая погрешность – погрешность квантования, она определяется быстродействием АЦП и частотой опроса. Цена младшего разряда должна быть меньше предельной точности определяемыми требованиями эксперимента. А быстродействие и частота опроса должны превышать верхние частоты в спектре сигнала.
Существуют прямые и косвенные измерения.
Прямые измерения определяются как измерения, выполняемые при воздействии на вход измерительного устройства самой измеряемой величины. Прямую измерительную процедуру можно записывать в следующем виде:
При этом операторы
и
являются взаимно обратными
.
С учётом поразрядного представления
оператора К
уравнение для прямого измерения имеет
вид:
,
где k
- характеризует разрядную сетку АЦП;
- точность числовых преобразований.
При косвенных
измерениях
входное воздействие преобразуется в
измеряемую величину через некоторую
функцию
т.е.
Передаточный канал представляет собой последовательность звеньев, на которые действует помеха. Результатом этого воздействия является:
1. Нелинейность функций передаточных звеньев (обусловленная вольтамперными характеристиками элементов, гистерезисных явлений или старения).
2. Случайные помехи (шумы, наводки, искажение переданных сигналов).
3. Инерционность сигналов (задержки и появление зон нечувствительности).
Обычно все эти эффекты сводят к ошибкам 2 видов:
1. Систематическая ошибка.
2. Случайная ошибка.
Систематическая ошибка является постоянной обуславливает неточность измерений она имеет знак, поэтому ее можно выделить за счет калибровки и компенсации сдвигов метрологических характеристик.
Случайная ошибка не устраняется она обуславливает ненадёжность измерений. Отклонение результатов в ту или иную сторону невозможно предугадать. Обычно ограничиваются проверкой данных на достоверность, подбором частоты опроса, выпадающие значения отфильтровываются.
При сборе и первичной обработке данных необходимо решить следующие задачи:
1. Обеспечить сбор сигналов благодаря считыванию измеряемых значений конкретного состояния процесса.
2. Контроль достоверности измеренных значений и коррекция помех.
3.Предобработка данных и их архивация.
Процесс сбора и первичной обработки данных ведётся под управлением программ. Программное обеспечение измерительных комплексов обычно предусматривает наличие следующих компонентов:
управляющая программа;
программа сбора и регистрации данных;
программа синхронизации процесса измерения с состояниями контролируемого объекта (формирование команд управления циклом опроса АЦП;
программа предобработки данных.
Если при работе программы обработки обнаруживаются отклонения данных от заданных номинальных значений то предусматривается:
выдача оптических и акустических сигналов;
печать протокола;
изменение граничных значений.