Алгоритмы первичной обработки измерительной информации (Раздел 2.2 учебника "Планово-экономическое управление")

      2.2 Алгоритмы первичной обработки измерительной информации                                                          

        В общем случае уравнение измерения текущего значения критерия управления в реальном масштабе времени имеет вид [54]:

                                                                  (2.11)

где K - количество аддитивных каналов измерения в числителе критерия управления, L-  количество аддитивных каналов измерения в знаменателе критерия управления, M- количество мультипликативных  каналов измерения в числителе критерия управления, P- количество мультипликативных каналов измерения в знаменателе критерия управления, К_i  и R_k  - коэффициенты линеаризации измерительных каналов. Как видно из формулы (2.11) критерий управления в робастной системе это дробные и мультипликативные   взаимодействия множества измерительных каналов. Как многообразен интеллект, так многообразны и критерии управления. Поэтому для каждой управляющей системы создают оригинальную  информационно-измерительную систему, фундаментом которой является  уравнение измерения для определения критерия управления. Оригинальность уравнения измерения требует, в свою очередь, индивидуального подхода к изучению критерия управления, как в процессе проектирования измерительной системы, так и в процессе эксплуатации управляющей системы. Из вида критерия управления вытекают и все задачи проектирования как информационно-измерительной подсистемы, так и управляющей подсистемы. Основными задачами информационно-измерительной подсистемы, при этом является обеспечение заданной точности определения (косвенного измерения) критерия управления. Что касается управляющей подсистемы, то критерий управления обуславливает сложность всех алгоритмов как управления, так и текущей  идентификации положения рабочей точки, а поэтому критерий должен выбираться так, что бы в результате линеаризации были минимизированы потери информации обо все параметрах входящих в критерий управления.

Математическое обеспечение информационных подсистем в любой технической системе определяется типовой структурой программно-аппаратного измерительного канала, представленной рисунком 2.15, на котором показаны допущения к математическим моделям элементов программно-аппаратного измерительного канала, сформулированные в виде математических моделей (2.12 -:- 2.22). Согласно схеме искажённый помехой измеряемый сигнал, X(t) измеряется первичным преобразователем с динамической характеристикой, h_a(t), нормируется аналоговым устройством с динамической характеристикой, h_n(t) и подаётся на вход  модуля УСО для ввода аналоговой  информации (МВА) в ЭВМ.

 Рис.2.15. Структурная модель измерительного канала технической системы.

В модуле УСО для ввода аналоговой  информации (МВА), сигнал обрабатывается сначала статическими операторами, k(iT_S) , а затем динамическими операторами, h_f(iT_S). Программно обработанный сигнал подается на регистрацию и хранение через модуль вывода аналоговой информации  с динамической характеристикой, h_r(t).

X(t)                                                      Y(t)

                                       Объект   

                                          h(t)  

           h_p(t)                                                         h_p(t)

  

        

      

            h_n(t)                                             h_n(t)

 

            МВА                                                   МВА    

       

     h _f(iT_S)                                                               h _f(iT_S)

       

         k(iT_S)                                                          k(iT_S)

         

 

         k₁(iT_S)                                             k₁(iT_S)  

   

         

        h (iT_S) 

         

Z2(iTS)

         

Z1(iTS)

                                                             

Рис.2.16 Схема обработки  информации в технической системе

    Таким образом, отображается дискретная последовательность, Z(iT_S), измеренных значений сигнала, X(t), то есть регистрируется на вторичном приборе и хранится в памяти модуля вывода аналоговой информации, столько, сколько это необходимо для процессов идентификации и адаптивного управления.

      Если типовую структурную схему цифровой обработки измерительной информации (см. рис. 2.15) применить к одномерному объекту управления, то алгоритмическое обеспечение информационно-измерительной подсистемы адаптивного управления таким объектом выстроится в структурную схему обработки информации виртуального прибора для измерения критерия управления этим одномерным объектом управления, Y(t) (см. рис. 2.16).  Анализ схемы на рисунке 2.16 показывает, что в интеллектуальных измерительных системах предъявляются разные требования к обработке входной и выходной информации с объекта управления (главным образом для входных переменных). Наличие в канале обработки входного управляющего воздействия динамической характеристики объекта управления,        h (iT_S) , является необходимым  для приведения входных и выходных параметров к одному моменту времени измерения.