Спасибо!
Информация о работе
Подробнее о работе
корреляционная измерительная система
- 38 страниц
- 2011 год
- 409 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 7
1.2 Классификация ИИС по функциональному назначению 10
1.3 Разновидности ИС 11
1.4 Корреляционные измерительные системы 22
1.5 Корреляционные измерительные системы параллельного действия 24
2. Выбор направления проектирования 28
3 Разработка и расчет принципиальной схемы 33
Погрешности при измерении корреляции 33
3.1 Методические погрешности. 34
3.3 Расчет погрешности АЦП: 36
4 Анализ метрологических характеристик 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
Список используемой литературы: 38
1 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Общая классификация измерительных информационных систем
Измерительная информационная система (ИИС) в соответствии с ГОСТ 8.437—81 представляет собой совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств для получения измерительной информации, ее преобразования, обработки с целью представления потребителю (в том числе для АСУ) в требуемом виде, либо автоматического осуществления логических функций контроля,
диагностики, идентификации.
В зависимости от выполняемых функций ИИС реализуются в виде
измерительных систем (ИС), систем автоматического контроля (САК),
технической диагностики (СТД), распознавания (идентификации) образов (СРО).
В СТД, САК и СРО измерительная система входит как подсистема.
...
1.2 Классификация ИИС по функциональному назначению
В зависимости от функционального назначения структуры ИИС подразделяют по принципу построения. Рассмотрим основные особенности и отличия.
Собственно измерительные системы используются для различного рода
комплексных исследований научного характера. Они предназначены для работы с
объектами, характеризующимися до начала эксперимента минимумом априорной информации. Цель создания таких систем заключается в получении
максимального количества достоверной измерительной информации об объекте
для составления алгоритмического описания его поведения.
Обратная связь системы с объектом отсутствует или носит вспомогательный характер. Как отмечалось, информация, полученная на выходе ИИС, может использоваться для принятия каких-либо решений, создания возмущающих воздействий, но не для управления объектом.
...
1.3 Разновидности ИС
ИС для прямых измерений, т. е. независимых измерений дискретных
значений непрерывных величин;
. статистические ИС, предназначенные для измерения статистических
характеристик измеряемых величин;
. системы, предназначенные для раздельного измерения зависимых
величин.
Входными в ИС для прямых измерений являются величины, воспринимаемые датчиками или другими входными устройствами системы. Задача таких ИС заключается в выполнении аналого-цифровых преобразований множества величин и выдаче полученных результатов измерения.
В рассматриваемых ИС основные типы измеряемых входных величин могут быть сведены либо к множеству изменяющихся во времени величин, либо к изменяющейся во времени t и распределенной по пространству Л непрерывной функции х (t, Л). При измерении непрерывная функция х (t, Л) представляется множеством дискрет.
...
1.4 Корреляционные измерительные системы
Корреляционная функция – функция, показывающая количественную зависимость между двумя значениями случайного процесса, разделенными интервалом времени, или между двумя разными случайными процессами.
Математическое ожидание корреляционной функции
; .
Если у нас стационарный процесс (его характеристики не изменяются во времени), то его корреляционная функция: . Она не зависит от моментов времени t1 и t2, т.к. процесс стационарный.
t – начало текущего времени.
Если есть два стационарных процесса x(t) и y(t), то взаимнокорреляционная функция:
Свойства корреляционной функции
1. Четная функция. Кх(-)=Кх() – это свойство позволяет сократить количество измерений.
2. Максимальное значение корреляционная функция принимает при =0 и это значение равно дисперсии случайного процесса. max Kx() = Кх(0) = Дх. Поэтому, если исследуемый случайный процесс это напряжение, то размерность будет [В2] = Дх = 2.
3. Корреляционная функция – убывающая. .
...
1.5 Корреляционные измерительные системы параллельного действия
Можно одновременно измерять несколько значений корреляционной функции. Структура для измерения аналоговых сигналов и аналоговая обработка информации. и - отцентрованные значения.
На первом: ,
на втором: ,
на m-ном: ,
т.е. мы сразу получаем m значений взаимной корреляционной функции для x(t) и y(t). Если надо измерить x(t), то этот сигнал подают на оба входа.
Погрешности:
1. Конечное время усреднения – случайная составляющая методической погрешности.
2. Систематическая составляющая. Она возникает из-за того, что корреляционная функция изучается в отдельных точках. Когда по набору отдельных значений будет восстанавливаться корреляционная функция, то возникнет погрешность восстановления.
Применение корреляционных измерительных систем
1. Определение скорости движущихся объектов
2. Определение расстояния до движущихся предметов
2. Выбор направления проектирования
Была выбрана корреляционная измерительная система с восьмью входными каналами, организованная на базе контроллера K1881BE1T.
16-РАЗРЯДНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КМОП RISC МИКРОКОНТРОЛЛЕР.
1 Высокопроизводительный микроконтроллер для управляющих систем и цифровой обработки сигналов.
- 16М внешней адресации, расширенный набор последовательных интерфейсов,
- отдельные линии вывода управляющих сигналов,
- мультитаймерная синхронизация и 16 уровневые прерывания,
- пиковая производительность 12.5 MIPS при 25 МГц, наличие ТУРБО,
- возможности для построения корреляционных систем.
2 Вычислительные функции
- обработка 16 разрядных числовых и битовых форматов,
- поддержка 32 битовых операций,
- параллельное умножение с 32 разрядным результатом, поддержка знака,
- последовательное умножение - деление с 38 разрядным результатом.
...
Погрешности при измерении корреляции
1. Случайная составляющая – возникает из-за конечного времени усреднения.
2. Систематическая составляющая – корреляционную функцию не возможно замерить в каждой точке (т.е. для каждого значения ее аргумента). Корреляция непрерывна, а измерения ведутся с шагом .
По дискретным значениям мы будем восстанавливать функцию полиномом невысокой степени (0, 1). Из-за этого возникает погрешность восстановления непрерывной функции по отдельным измеренным значениям. Эта погрешность восстановления зависит от вида корреляционной функции и от того с каким шагом мы будем изменять время задержки. Чем меньше шаг измерения задержки , тем ниже погрешность восстановления. Сделать =0 нельзя и поэтому эта погрешность есть всегда, ее относят к разряду методических.
3. Также возникает погрешность из-за квантования исследуемого сигнала. В идеале корреляционная функция .
...
3.1 Методические погрешности.
Систематическая составляющая методической погрешности (погрешность восстановления)
Из-за физических ограничений невозможно измерить все значения корреляционной функции, измеряются ограниченный набор, т.к. время задержки задается физическими устройствами не бесконечно быстрыми. Восстановленная функция всегда будет отличаться от реальной исходной функции, возникает погрешность восстановления. Есть два варианта ее устранения. Когда вид корреляционной функции известен, тогда выбирается интервал опроса датчиков в параллельно-последовательной структуре (по критерию наибольших отклонений). М1 – значение первой производной от корреляционной функции . Тогда приведенная погрешность восстановления . Это при восстановлении полиномом нулевой степени, при восстановлении полиномом первой степени , мах – максимальная частота в спектре исследуемого сигнала.
3.2 Случайная погрешность
- центрированный случайный сигнал.
...
1. ТЕКСТЫ ЛЕКЦИЙ "Информационно-измерительные систе-мы"
2. Документация на контроллер K1881BE1T
3. Цапенко М.П. Измерительно-информационные системы. М.: Энергоатомиздат, 1985.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
