Измерительные информационные системы, Рубичев Н.А., 2010

Измерительные информационные системы, Рубичев Н.А., 2010.
 В учебном пособии рассмотрены основные задачи, решаемые с помощью измерительных информационных систем (ИИС), классификация, принципы построения и структура ИИС, используемые в них аппаратные средства, а также алгоритмы обработки информации в ИИС различного назначения. Большое внимание уделено анализу неопределенности результатов измерения и достоверности получаемых результатов. Изложены основные подходы к метрологическому обеспечению ИИС.
Для студентов приборостроительных специальностей. Может быть использовано аспирантами и специалистами в области информационно-измерительных технологий и измерительных информационных систем.

Классификация ИИС.
Классификация различных изделий производится с целью выявления общих моментов в функционировании, конструировании и эксплуатации уже имеющихся видов изделий, что может оказаться полезным при создании новых видов однотипной продукции, указывая возможные направления решения поставленной задачи. Классификация может производиться по различным классификационным признакам, отражающим различные свойства классифицируемых изделий. Это приводит к появлению различных групп классов для изделий одного вида. При этом следует иметь в виду, что всякая классификация условна и ее содержание может меняться по мере изменения свойств классифицируемых изделий, в частности в результате изменения используемых при их изготовлении материалов, комплектующих и технологий. Это относится и к классификации ИИС, и к другим видам классификации, с которыми мы встретимся ниже.
Классификация ИИС производится в соответствии с различными классификационными признаками, отражающими область применения, функции и конструкцию ИИС [45]:
• функциональное назначение;
• вид и характер входных величин;
• вид выходной информации;
• вид структурно-функциональной схемы ИИС;
• принцип построения.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ ИИС
1.1. Место ИИС в современной измерительной технике и в информационных технологиях
1.2. Классификация ИИС
1.3. Общие принципы построения и применения ИИС
1.4. Примеры ИИС
Вопросы для самопроверки к главе 1
Глава 2. СТРУКТУРА И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИИС
2.1. Обобщенная структура ИИС
2.2. Первичные измерительные преобразователи
2.3. Вторичные измерительные преобразователи и АЦП
2.4. Выбор ЭВМ
2.5. Каналы связи и интерфейсы
2.4. Базирующие устройства
Вопросы для самопроверки к главе 2
Глава 3. АЛГОРИТМЫ СБОРА И ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ
3.1. Типовые алгоритмы сбора измерительной информации
3.2. Введение поправок
3.3. Сглаживание исходных данных
Вопросы для самопроверки к главе 3
Глава 4. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
4.1. Основные измерительные задачи, решаемые ИИС
4.2. Регистрация исследуемых физических величин
4.3. Измерение функционалов
4.4. Измерение параметров функциональной модели исследуемого объекта
4.5. Исследование отклонений формы
4.4. Использование тестовых воздействий при измерении операторов исследуемых объектов
Вопросы для самопроверки к главе 4
Глава 5. МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИИС
5.1. Основные задачи метрологического обеспечения ИИС
5.2. Метрологическая аттестация программ и алгоритмов
5.3. Метрологические характеристики измерительных каналов
5.4. Комплектная и поэлементная поверка (калибровка) ИИС
Глава 6. АНАЛИЗ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ИИС
6.1. Аппаратные и методические погрешности ИИС
6.2. Интегральная оценка неопределенности измерения параметров
6.3. Оценка неопределенности результата измерения из-за неадекватности используемой функциональной модели объекта измерения
Вопросы для самопроверки к главам 5 и 6
Глава 7. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
7.1. Общий подход к измерению вероятностных характеристик
7.2. Измерение вероятностных характеристик случайных величин и вероятностей случайных событий
7.3. Измерение вероятностных характеристик случайных функций
7.4. Аппаратные погрешности измерения вероятностных характеристик
Вопросы для самопроверки к главе 7
Глава 8. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ
8.1. Постановка задачи допускового контроля
8.2. Оценка достоверности результатов стопроцентного допускового контроля и его оптимизация
8.3. Статистический контроль
8.4. Системы диагностики
Вопросы для самопроверки к главе 8
Глава 9. СИСТЕМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА
9.1. Распознавание образов
9.2. Проверка функциональной модели
9.3. Выявление моментов изменения свойств исследуемого объекта
9.4. Идентификация принадлежности к классу моделей. Вопросы для самопроверки к главе 9
Глава 10. АНАЛИЗ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ИИС ПРИ НЕДОСТАТОЧНОСТИ АПРИОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ
10.1. Выбор алгоритмов и оценка неопределенности при ориентации на наихудший случай
10.2. Адаптация к свойствам исследуемого объекта
10.3. Адаптация к свойствам измерительных каналов и к внешним условиям
10.4. Экономическая и техническая целесообразность адаптации
Вопросы для самопроверки к главе 10
Глава 11. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ, ИССЛЕДОВАНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИИС
11.1. Задачи, решаемые путем моделирования
11.2. Моделирование детерминированных функций и операторов преобразования сигналов
11.3. Моделирование случайных событий, величин и процессов
Вопросы для самопроверки к главе 11
Заключение
Приложения. НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА И ТЕОРИИ СИГНАЛОВ
1. Дельта-функция, или импульсная функция Дирака
2. Функционалы и операторы
3. Операторы преобразования сигналов
4. Функциональные пространства
5. Разложение по ортогональным функциям
6. Теорема Котельникова (теорема отсчетов)
7. Методы поиска экстремума
Список литературы.