Множество входных воздействий, воспринимаемых ИИС, связано с множеством выходных сигналов ИИС обобщенным оператором преобразования, определяемым функциональным назначением и принципами построения системы.
Сущность построения математических моделей систем состоит в таком математическом представлении происходящих в них преобразований информативных сигналов, которое позволит учитывать основные свойства и характеристики элементов системы. Как правило, не все свойства существенны при решении задачи, стоящей перед системой, поэтому математические модели в некоторой степени являются идеализированными и упрощенными. Учесть все факторы, действующие в системе, невозможно, и если бы даже это удалось, то такая модель получилась бы настолько сложной, что ее практическое применение было бы чрезвычайно затруднено. Таким образом, при построении математических моделей реальных систем необходимо в первую очередь выделить те свойства, которые определяют качество функционирования систем и преобразования в них информативных сигналов.
Вид выбираемого математического аппарата во многом определяется уровнем детализации рассмотрения системы. Так, математической моделью измерительного устройства в статике является статическая характеристика преобразования, в то время как при описании динамических свойств необходимо применять гораздо более сложные формы математических выражений (интегро-дифференциальные уравнения, преобразования Лапласа, Фурье и т. д.).
Источниками входных воздействий в ИИС являются объекты материального мира, поэтому они в общем случае представляют собой случайные процессы. В связи с этим математические модели ИИС должны отражать стохастический характер сигналов и в соответствии с видом характеристик случайных сигналов математические модели можно классифицировать следующим образом: сигнальные модели, описывающие преобразование временных характеристик случайных сигналов: отдельных реализаций или корреляционных функций; спектральные (энергетические) модели, описывающие преобразование энергетических характеристик случайных сигналов – спектральных плотностей мощности и вероятностные модели. Все три вида моделей ИИС можно назвать информационно-энергетическими, поскольку они определяют как информационные (энтропию, количество информации), так и энергетические (энергии сигналов, помех) характеристики систем.
2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА
ИЗМЕРИТЕЛЬНЬ1Х ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
Оценка качества средств информационно-измерительной техники является важной задачей как на этапе проектирования, так и в процессе ее функционирования. Под качеством системы (изделия) обычно понимают совокупность функциональных, технических и экономических характеристик, определяющих степень ее пригодности для использования по заданному назначению. Сложившееся научное направление квалиметрия предусматривает исследование количественных закономерностей формирования различных показателей качества изделий в сферах проектирования, изготовления и эксплуатации, замену традиционной оценки качества систем в процессе функционирования с последующей доработкой их характеристик стройной теорией, позволяющей проводить прогнозирование, оптимизацию и критериальную оценку систем на этапе разработки. Создание основных положений такой теории, выбор наиболее объективных критериев качества разработка методик их определения позволили бы внедрить наиболее прогрессивную техническую политику в область приборостроения, повысить эффективность научных исследований.
Разработчики смогут оценить эффективность и качество конкретных средств измерений обобщенными показателями, сравнить их с известными разработками, проследить динамику совершенствования средств измерений.
2. 1. Критерии качества ИИС.
Для оценки качества и сравнения различных ИИС целесообразно воспользоваться понятием эффективности, под которым понимается приспособленность системы к выполнению поставленной задачи. При проведении такого анализа необходимо располагать мерой, пригодной для этой цели (величиной характеризующей эффективность работы ИИС), критерием эффективности и качества. Очевидно, что эффективность ИИС определяет ее качество.
2.1.1Частные критерии качества ИИС.
Частные критерии эффективности и качества характеризуют отдельные стороны функционирования системы. Система оптимальная по одному из частных критериев, может оказаться не оптимальной по другим. Поэтому при проектировании и оптимизации ИИС стремятся не к экстремуму какой-либо частной характеристики, а к общей оптимальности системы, мерами которой являются обобщенные критерии эффективности и качества. Основой для формирования обобщенных критериев являются частные критерии. Их можно подразделить на три группы: метрологические, информационные и экономические.
Частные метрологические критерии совпадают с основными нормируемыми метрологическими характеристиками средств измерений, определяемыми ГОСТом, и позволяют оценить отдельные свойства средств измерений, влияющие на результаты и погрешности измерений: номинальная статическая характеристика преобразования и измерительного преобразователя, которая выражается формулой, графиком, таблицей и определяет чувствительность преобразователя; систематическая составляющая погрешности, выражающаяся в единицах и нормируемая комплексом характеристик :
а) пределом допустимой систематической составляющей погрешности средств измерений данного типа;
б) математическим ожиданием, систематической составляющей погрешности средств измерений данного типа;
в) средним квадратичным отклонением систематической составляющей погрешности средств измерений данного типа;
Случайная составляющая погрешности, которая нормируется комплексом своих характеристик :
а) пределом допускаемого среднего квадратичного отклонения случайной составляющей погрешности средств измерений данного типа;
б) автокорреляционной функцией или спектральной плотностью мощности случайной составляющей погрешности;
в) погрешность средства измерений, которая нормируется пределом допускаемого значения средств измеренийданного типа;
Вариация выходного сигнала измерительного преобразователя и вариация показаний измерительного прибора или ИИС, которая нормируется наибольшим допустимым значением для средств измерений данного типа; входное и выходное сопротивления средств измерений; динамические характеристики средств измерений:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.