Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

кафедра ИИСТ

РЕФЕРАТ

на тему: «Метрологический синтеза процедур измерений с алгоритмической адаптацией»

Группа:

Студент:

Преподаватель:

Санкт-Петербург

201

1. Общие принципы метрологического синтеза процедур измерений с алгоритмической адаптацией Начальные положения

Суть метрологического синтеза(МС) – определение наилучшего (оптимального) алгоритма измерений применительно к текущей ситуации. Критерием оптимизации при МС служит принятая вероятная характеристика погрешности результата измерений.

При наличии в составе измерительного ресурса средств для реализации адаптивных процедур измерений метрологический синтез имеет свои особенности, вытекающие из возможности эффективного обслуживания меняющихся ситуаций, во-первых, и необходимости применительно к адаптивным алгоритмам устанавливать правила выбора модификаций алгоритма измерений при изменении характеристик ситуации (формирование правил адаптации), во-вторых. Это означает, что возможность использования адаптивных алгоритмов измерений меняет требования к степени детализации описания обслуживаемой ситуации, т.к. модель измерительной ситуации может включать в себя альтернативные характеристики.

Представим модель ситуации следующим образом:

(1)

(λ – вид взаимодействия,- модель входного воздействия,- модель условий, Р - модель требований и ограничений) следует, что в виде совокупности альтернативных вариантов могут быть представлены характеристики моделей входных сигналов и условий измерений, т.к. вид измеряемой величины и ее связь с входным воздействием, а также совокупность предъявляемых требований и накладываемых ограничений, устанавливаются извне.

Соответственно, (1) трансформируется в модель более общего вида

(2)

Цель метрологического синтеза, как и ранее, установление для данной ситуации (теперь с меняющимися характеристиками входных воздействий и условий измерений) наилучшего из возможных алгоритмов измерений.

Первая особенность процедуры приводит к тому, что при расширении измерительного ресурса с целью обеспечения возможности выполнения адаптивных измерений в измеритель ресурс, представляемый совокупностью модулей должны быть введены модули, реализующие процедуры принятия решения по выбору одного из альтернативных алгоритмов. Именно, переход от процедур МС неадаптивных алгоритмов к процедурам МС адаптивных алгоритмов измерений может быть осуществлен посредством включения в состав измерительного ресурса модулей, реализующих определенное правило принятия решения. Таким образом, состав измерительного ресурса расширяется. Именно,

(3)

Особенности МС с использованием адаптивных процедур измерений вытекают из того, что они включают в себя этап выбора одного из возможных алгоритмов. Соответственно описание адаптивных измерений отличается от описания не адаптивных измерений тем, что последние представляются непосредственно уравнением измерений, а первые – более развернутым описанием, включающим в себя и описание этапа принятия решения (выбора) о виде используемого алгоритма измерений. Определяя процедуру адаптивных измерений как цикл, состоящих из двух охарактеризованных выше этапов , приходим к его представлению в виде такой последовательности отображений:

(4)

Здесь - функционал, используемый при алгоритмической адаптации (р - измеряемая вспомогательная величина (в общем случае многомерная), используемая при адаптации или коррекции погрешностей),-области значений, определяющие выбор конкретного алгоритма измерений– число обслуживаемых ситуаций),- алгоритмы измерений, соответствующие выделенным областям функционала(число используемых для обслуживания возможных ситуаций алгоритмов может);-результаты предварительных и вспомогательных измерений.

Состав последовательности (4) учитывает необходимость наличия правила выбора алгоритма измерений в текущих условиях и реализации его в виде первого этапа цикла. Формирование правила выбора алгоритма измерений предполагает установление измеряемой вспомогательной величины , вида функционалаи определение областей. В том случае, когда род вспомогательной величины р отличен от рода измеряемой величины, в состав измерительного ресурса должны быть введены модули, обеспечивающие возможность выполнения соответствующих вспомогательных измерений. Таким образом, состав измерительного ресурса представляется в следующем виде

(5)

Изучение процедур МС начнем с рассмотрения особенностей синтеза с использованием адаптивных алгоритмов при обслуживании двухальтернативной ситуации. Как уже указывалось, формирование правила выбора алгоритма измерений предполагает установление измеряемой вспомогательной величины , вида функционалаи определение областей. Следовательно, соответствующие сведения должны быть включены в АЗ. Принципы определения,ибудут рассмотрены в следующем разделе. С учетом сказанного процедура МС с использованием адаптивных алгоритмов при обслуживании двухальтернативной ситуации может быть представлена с помощью следующей последовательности отображений:

(6)

Здесь - совокупность модулей, составляющих измерительный ресурс (определяется в соответствии с (5));

соответственно множества модификаций алгоритмов, которые могут быть использованы прии,

,- оптимальные алгоритмы измерений приисоответственно

- совокупность правил, которые могут быть использованы (для каждого правила определеныи).

МС предполагает использование в каждой модификации ситуации оптимальных алгоритмов измерений. Синтезированное уравнение цикла адаптивных измерений может быть представлено следующим образом

(7)

В случае, когда число альтернативных сочетаний характеристик ситуации () больше двух и используется конкретное правило выбора алгоритма измерений,для МС используется следующая процедура

(8)

Правило выбора определено моделью соответствующего модуля (), входящего в состав измерительного ресурса

В общем случае, когда число альтернативных сочетаний характеристик ситуации () больше двух и может быть использовано более одного правила выбора алгоритма измерений, (8) приобретает следующий вид:

(9)

где

(10)