Найти

Результаты поиска

• ВЫБОР МОДЕЛИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДАТЧИКА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЬЮ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

  С.И. Клевцов

  2022-08-09

  Аннотация ▼

  На примере датчика давления рассматривается проблема подбора модели и пара-
  метров функции преобразования микропроцессорного датчика. Функция преобразования
  базируется на математической модели, которая ставит в соответствие электриче-
  скому сигналу, поступающему с измерительного преобразователя датчика, значение
  физической величины. Модель функции преобразования микропроцессорного датчика
  должна повторять реальную пространственную зависимость электрического сигнала
  от измеряемой величины и учитывать влияние дестабилизирующих факторов, таких как
  температура. Микропроцессорные датчики используют для измерения параметров объ-
  екта с заданной точностью. Основной вклад в погрешность измерений вносит неточ-
  ность аппроксимации реальной функции преобразования ее моделью. Необходимость
  достижения оптимального уровня погрешности измерения параметра в системе с уче-
  том сложности и стоимости измерений требует управления погрешностью датчика.
  С этой целью представлены различные модели и методы аппроксимации. Для эффектив-
  ного управления погрешностью предлагается метод мультисегментной пространствен-
  ной аппроксимации, в основе которого лежат модели линейных или нелинейных про-
  странственных элементов. Сформулирована процедура управления погрешностью. По-
  рядок использования модели мультисегментной пространственной аппроксимации ха-
  рактеристики преобразования для вычислений давления с учетом влияния температуры
  основан на комбинированном применении линейных и нелинейных пространственных эле-
  ментов в рамках одной модели. Процедура подбора типа сегмента должна начинаться с
  оценки возможности использования сначала линейного пространственного элемента, а в
  случае невозможности выполнения требований по точности, анализа использования нели-
  нейного элемента. Метод позволяет изменять типы и конфигурацию пространственных
  элементов и таким способом влиять на погрешность измерений. Преимущества данного
  подхода подтверждаются результатами моделирования.

• РЕАЛИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВАХ

  И. А. Шипов

  2022-04-21

  Аннотация ▼

  Целью работы – это создание производительного вычислительного устройства для
  бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) наземного робототехни-
  ческого комплекса (РТК) на отечественной элементной базе. Дано формальное описание
  типовых достаточных функций, выполняемых БИНС и описаны основные принципы алго-
  ритмов с точки зрения требования к вычислительным ресурсам. Приведено описание имею-
  щихся на рынке отечественных микроконтроллеров и сравнение с ближайшим зарубежным
  аналогом. Результаты проведенного макетирования показали принципиальную возможность,
  но невысокую перспективность создания вычислительных устройств на одном микрокон-
  троллере. В связи с этим были выработаны и реализованы технические предложения по уве-
  личению вычислительной мощности по средствам построения архитектуры многопроцес-
  сорного вычислителя. Как следствие потребовалась выработка особых подходов к проекти-
  рованию алгоритмов и программного обеспечения. Организация распределенных вычислений
  является одним из наиболее оптимальных методов обеспечения расчета алгоритмов функ-
  ционирования. Введение в контур вычислителя дополнительных микропроцессоров позволило
  не только увеличить вычислительную мощность, но и ввести дополнительные интерфейсы
  взаимодействия как с потребителем, так и с датчиками первичной информации. Предло-
  женный вариант распределения алгоритмов функционирования БИНС позволил обеспечить
  создание задела на перспективы развития и масштабируемость системы. Наиболее ресурсо-
  емким алгоритмом является расчет инерциальных координат, реализованный в виде итера-
  тивного расчета определения широтной составляющей местоположения. Также запас про-
  изводительности может позволить реализовать дополнительные адаптивные алгоритмы
  фильтрации и обработки данных по результатам испытаний и эксплуатации наземного под-
  вижного объекта. Обоснован выбор интерфейса внутриплатного обмена между контролле-
  рами и описано его практическое применение. Создание замкнутого контура обмена инфор-
  мацией позволило реализовать дополнительные параллельные вычисления вторичной инфор-
  мации и выполнить расчет автономного счисления координат местоположения объекта.
  Описанные технические решения могут быть использованы при проектировании встраивае-
  мых вычислителей для объектов различного назначения функционирующих на базе жесткой
  логики. В качестве основного недостатка представленного подхода к проектированию вы-
  числителя можно обозначить ограниченный функционал при работе с постоянно запоми-
  нающими устройствами.

• ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРА ИЗМЕНЕНИЙ ПАРАМЕТРА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ДИНАМИКИ ФОРМЫ СОВОКУПНОСТИ ЕГО ЗНАЧЕНИЙ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ

  С. И. Клевцов

  2020-10-11

  Аннотация ▼

  Одной из важных задач мониторинга технических объектов является предотвраще-
  ние аварийных ситуаций. Эта задача связана с выполнением достоверной и адекватной
  оценки работоспособности объекта. Оценка работоспособности объекта основывается
  на анализе поведения его контролируемых параметров в реальном времени. Тогда она бу-
  дет актуальной. В работе предложен метод определения характера изменения парамет-
  ра, основанный на анализе последовательности специальных пространственных графиче-
  ских форм, называемых графиками Пуанкаре. Выбранный параметр должен в значитель-
  ной степени определять работоспособность контролируемого объекта. Графики форми-
  руются на основе временного ряда контролируемого параметра. Выбирается временноеокно, которое вырезает заданное количество значений параметра. График строится для
  каждого шага перемещения окна по временному ряду параметра. Анализируется транс-
  формация формы заданного типа, которая накладывается на совокупность значений па-
  раметра, представленных в виде графика. По изменению параметров формы делается
  вывод о характере изменений параметра. В работе показана возможность использования
  графиков Пуанкаре для отслеживания изменения состояния технического объекта в ре-
  альном времени. При этом учитываются особенности съема информации с датчиков.
  Оценка реализуется с помощью микропроцессорного модуля, входящего в систему монито-
  ринга. Также предложена структура обобщенной однофакторной модели, которая от-
  слеживает изменение состояния объекта на основе анализа графиков Пуанкаре. Приведен
  вариант оценки состояния объекта с помощью сравнения характеристик графика с кри-
  териями. Критерии получены после предварительной обработки большого массива данных
  о поведении контролируемого параметра. Каждому значению критерия поставлена в со-
  ответствие экспертная оценка, определяющая состояние объекта. Оценка позволяет оп-
  ределить степень работоспособности объекта и реализовать необходимые действия в
  случае опасности.