Главная страница
Навигация по странице:

  • Метрологический анализ

  • Отличие неадекватных моделей от адекватных

  • Достоверность

  • реферат 3. Метрологический анализ. Достоверность


    Скачать 52.49 Kb.
    НазваниеМетрологический анализ. Достоверность
    Анкорреферат 3.docx
    Дата13.01.2020
    Размер52.49 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлареферат 3.docx
    ТипРеферат
    #17236
    КатегорияМатематика
    страница1 из 2

    Подборка по базе: Екзамен Реферативнеповідомлення Вєтрова 916.docx, шаблон реферат.docx, ДОУ Реферат.docx, Ахборот тизимлари_мустакил ишлар ва рефератлар мавзулари.doc, Математический анализ. 2 Семестр.pdf, бухучет и анализ.docx, Сравнительная характеристика норм морали и норм права, реферат 2, лучевая реферат.docx, Институциональная экономика реферат 10 тема.docx, Институциональная экономика реферат 10 тема.docx
      1   2

    Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический университет «ЛЭТИ»

    Кафедра ИИСТ

    Реферат на тему: «Метрологический анализ. Достоверность»

    Факультет: ИБС

    Группа: 0586

    Студент: Вяльмискин М.В.

    Преподаватель: Цветков Э.И.

    Санкт-Петербург

    2014г.

    1. Метрологический анализ

    Метрологический анализ простейшей из­мерительной процедуры основан на применении аналити­ческого описания погрешности и выводе расчетных соот­ношений для определения характеристик погрешностей и характеристик компонентов полных погрешностей.

    Метрологический анализ может выполняться либо на экспериментальной, либо на теоретической основе. Метрологический анализ на теоретической основе разделяется, в свою очередь, на расчетное оценивание характеристик погрешностей результатов измерений и на их оценивание с помощью имитационного моделирования. Однако все большее частое использование так называемых виртуальных и интеллектуальных средств измерений требует адекватного развития именно расчетных методов МА, обеспечивающих уменьшение временных затрат и эффективность параметрического синтеза.

    Объектом расчетного МА ВИЦ являются методические погрешности результата измерения. МА ВИЦ на теоретической основе предполагает оценивание характеристик методических погрешностей. Это вытекает из формальных определений полной, методической и инструментальной погрешностей.

    То обстоятельство, что инструментальные погрешности обусловлены отличием реализуемых звеньями измерительной цепи преобразований от идеальных (принятых), влечет за собой необходимость проведения МА полных и инструментальных погрешностей на экспериментальной основе, так как порождаемые технологическими факторами и изменением условий отличия реальных характеристик ИС от номинальных иначе не учесть. В то же время, наличие сведений о номинальных характеристиках звеньев ВИЦ создает объективные условия для выполнения МА на теоретической основе, т.е. с использованием расчетов или имитационного моделирования.

    Необходимым и достаточным условием для выполнения МА на теоретической основе является наличие соответствующих априорных знаний (АЗ) в виде математических моделей процедур, средств и условий измерений, включая входное воздействие, а также алгоритмического обеспечения оценивания требуемых характеристик погрешностей.

    Возрастающая роль расчетных методов МА ВИЦ стимулирует,

    во-первых, развитие соответствующего математического обеспечения, и,

    во-вторых, выполнение работ по сближению номинальных и реальных характеристик ИС. Последнее достигается не только снижением уровня технологического разброса характеристик, но и уточнением номинальных характеристик как в виде учета их зависимости от условий (функций влияния), так и с помощью определения показателей разброса. Расчетное оценивание характеристик погрешностей результатов измерений основано на предположении, что погрешность – случайная величина.

    В общем случае характеристики погрешностей определяются видом входного воздействия и свойствами составляющих измерительную цепь модулей. Соответствующие сведения представляются адекватными моделями. Оценки характеристик погрешностей определяются принятымихарактеристиками входного воздействия и измерительных модулей, представляемыми неадекватными моделями. Отличие неадекватных моделей от адекватных – один из факторов, обусловливающих недостоверность результатов метрологического анализа. Второй фактор –допускаемые при расчетном оценивании аппроксимации (фактор неидеальности).

    Развитие теории МА ВИЦ затрагивает вопросы обеспечения требуемой достоверности результатов оценивания характеристик погрешностей. Требуемая достоверность, таким образом, достигается посредством максимально полного учета всех факторов, обусловливающих недостоверность результатов метрологического анализа. Особенно плодотворными оказываются наши усилия по обеспечению требуемой достоверности результатов оценивания характеристик погрешностей в том случае, если получены удобные расчетные соотношения для определения достоверности для каждого модуля аналого-цифрового преобразования.

    1. Достоверность

    Важнейшей характеристикой качества измерений является их достоверность; она характеризует доверие к результатам измерений и делит их на две категории: достоверные и недостоверные, в зависимости от того, известны или неизвестны вероятностные характеристики их отклонений от истинных значений соответствующих величин. Результаты измерений, достоверность которых неизвестна, не представляют ценности и в ряде случаев могут служить источником дезинформации. Наличие погрешности ограничивает достоверность измерений, т.е. вносит ограничение в число достоверных значащих цифр числового значения измеряемой величины и определяет точность измерений.

    Достоверность оценки погрешности определяют на основе законов теории вероятности и математической статистики. Это дает возможность для каждого конкретного случая выбирать методы и средства измерений, обеспечивающие получение результата, погрешности которого не превышают заданных границ с необходимой вероятностью. 

    Для расчетных методов метрологического анализа основными задачами являются:

    - развитие соответствующего математического и программного обеспечения;

    - выполнение работ по сближению номинальных и реальных характеристик измерительных средств ( учет их зависимости от условий);

    - развитие теоретических основ и возможность практической реализации процедур оценки достоверности результатов МА;

    - возможность реализации процедур выбора необходимого состава априорных знаний (A3) с помощью новейших измерительных технологий.

    Наряду с расчетными, активно развиваются такие методы метрологического анализа, как методы на основе применения имитационного моделирования (ИМ), проведения метрологического эксперимента (МЭ), комбинированные методы.

    Существующие научные работы Российских ученых по дальнейшей формализации предметной области алгоритмической теории измерений затрагивают следующие научные проблемы:

    - разработка теоретических основ метрологического анализа и синтеза измерительных процедур;

    - формализация представления измерительных знаний;

    - разработка основ проектирования виртуальных и интеллектуальных измерительных средств.

    Однако существующие подходы к описанию измерительных процедур с помощью алгоритмической теории измерений не позволяют в настоящее время сопровождать результаты МА оценками их достоверности при требуемой точности погрешностей результатов измерений. Следовательно, в настоящий момент невозможно сформулировать согласованные метрологические требования по проведению МА.

    Ниже приводится детальное исследование достоверности расчетного оценивания характеристик погрешностей применительно к типовым видам адекватных и неадекватных моделей для некоторых процедур измерений и применительно к типовым аппроксимациям, используемым при расчетном оценивании.

    В общем случае АЗАЦП Представляются совокупностью кортежей, объединенных конъюнкцией типа АЗАЦП = АЗД & АЗК.

    Процедуру оценивания интервальной вероятности 

    , характеризующую достоверность результатов МА для ВИЦАЦП, представим в виде



    Рассмотрим механизм определения достоверности оценок МХ ВИЦ, построенных из модулей аналого-цифрового преобразования (ядро процедуры) и модулей нормализации ВИЦ Н-АЦП, преобразования рода величины с масштабированием и округлением результата измерения, фильтрации (аналоговой и цифровой): ВИЦ Р-АЦП-М-ОКР , ВИЦАФ-АЦП, ВИЦАЦП-ЦФ.

    Обратим внимание на то, что часто не удается определять достоверность каждого конкретного модуля вне его взаимосвязи, например, с аналого-цифровым преобразованием (случай ВИЦ Р-АЦП-М-ОКР). Этот факт объясняется как крайней затруднительностью анализа погрешности неадекватности, которая в нашем случае максимально определяется неадекватностью входного сигнала, так и возможным наличием взаимно-корреляционных взаимосвязей между различными компонентами полной группы погрешностей ВИЦ. Поэтому особенно важно на этапе концептуализации и формализации предметной области метрологического анализа ВИЦ тщательно представлять как априорные знания, необходимые для метрологического анализа каждого модуля ВИЦ, так и АЗ, необходимые для МА конкретной ВИЦ, с целью предварительного изучения взаимосвязей модулей ВИЦ, и, как следствие, возможностей получения удобных аналитико-алгоритмических форм для определения достоверности оценок МХ ВИЦ.

    Пусть необходимо произвести оценку достоверности преобразований, реализованных с помощью модуля нормализации. Очевидно, что в этом случае применяется схема оценки достоверности, предложенная в [7] для модуля дискретизации.

    Выберем в качестве адекватной модели входного сигнала сигнал, представленый суммой трех компонент: нулевой, первой, второй производных некоторого напряжения {Uj(t) = Uj , Uj(t) I  [0,Umax] } с известными плотностями вероятностей для нулевой, первой и второй производных составляющих сигнала, а неадекватная модель входного сигнала представляется в виде {Uj(t) = Uj , Uj(t) I  [0,Umax] } с известной плотностью вероятности  Тогда достоверность оценивания полной группы погрешностей блока нормализации описывается как

      1   2


    написать администратору сайта