DOI: https://doi.org/10.24027/2306-7039.4.2017.125125

Метрологічне забезпечення обернених вимірювальних задач в нелінійних інерційних системах

Oleksandr Poliarus, Yana Brovko, Yevgen Poliakov, Sergey Yanushkevych

Анотація


Показано, що у вимірювальному каналі між об’єктом та вимірювальним пристроєм існує середовище, яке на практиці може бути нелінійним та інерційним. Прикладом такого середовища є труба, що заповнена повітрям або рідиною з повітряними бульбашками всередині. Відзначено, що характеристики вихідних сигналів каналу можуть істотно відрізнятися від характеристик вхідних. Запропоновано метод розв’язання оберненої задачі вимірювань на основі використання моделі Гаммерштейна, що складається з двох послідовних віртуальних блоків. Встановлено порядок розв’язання оберненої задачі вимірювань: спочатку задача розв’язується для лінійного інерційного блоку, а потім для нелінійного неінерційного. Виявлено, що точність відновлення вхідних сигналів істотно залежить від узгодження смуги пропускання інерційного блоку з шириною спектру сигналу на виході нелінійного неінерційного блоку.

Розроблено вимоги до вхідних сигналів, функції перетворення, смуги пропускання каналу, рівня шумів у ньому, точності вимірювання вихідного сигналу, при яких забезпечується необхідна якість метрологічного забезпечення оберненої задачі вимірювань

Ключові слова


вимірювальний канал; обернена задача вимірювань; метрологічне забезпечення; нелінійна інерційна система

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Hashemian H. M. Monitoring and Measuring I&C Performance in Nuclear Power Plants. International Society of Automation, 2014. 362 p.

Pavlenko V. D., Speranskyy V. A. Analysis of identification accuracy of nonlinear system based on Volterra model in frequency domain. American Journal of Modeling and Optimization, 2013, vol. 1, no. 2, pp. 11–18.

Schön Thomas B. Estimation of Nonlinear Dynamic Systems. Theory and Applications. Department of Electrical Engineering Linköpings universitet, Linköping, Sweden, 2006. 284 p.

Abdu Idris Omer, Taleb M. M. Measurement systems: characteristics and models. Europian Scientific Journal, 2014, vol. 10, no. 9, pp. 248– 260.

Ernest O. Doebelin. Measurement systems. Application and design. McGraw-Hill Publishing Company, 1990. 960 p.

Solopchenko G. N. Obratnyie zadachi v izmeritelnyih protsedurah [Inverse problems in measuring procedures]. Izmerenie, kontrol, avtomatizatsiya, 1983, no. 2(46), pp. 32–46 (in Russian).

Tihonov A. N., Arsenin V. Ya. Metodyi resheniya nekorrektnyih zadach [Methods for solving ill-posed problems]. Moscow, Nauka, 1979. 288 p.

Poliarus O. V., Poliakov Ye.O. Nablyzhene rozviazannia obernenoi zadachi vymiriuvan ta yoho metrolohichne zabezpechennia [Approximate solution of the inverse problem of measurements and its metrological support]. Monohrafiia. Kharkov, Lider, 2014. 120 p. (in Ukrainian).

Poliarus O. V., Brovko Ya.S. Kompleksnyi pidkhid do analizu vymiriuvalnoho kanalu tysku. [Comprehensive approach to the analysis of the measuring pressure channel]. Tekhnolohyia pryborostroenyia, 2016, no. 2, pp. 54–57 (in Ukrainian).

Poliarus O. V., Brovko Ja.S., Poliakov E. O., Ianushkevich S. D. The application restrictions of the nonlinear inertial measurement systems models in the inverse problems solution. VI International Scientific and Technical Conference. Metrology. Information measuring technologies and systems, 24–25 October 2017, Kharkov, pp. 117–118.

Flake R. H. Volterra series representation of nonlinear systems. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 1963, vol. 81, no. 1, pp. 330– 335.

Bendat Julius S. Spectral Techniques for Nonlinear System Analysis and Identification. Shock and Vibration, 1993, vol. 1, no. 1, pp. 21–31. John Wiley & Sons Inc.

Unbehauen Heinz, Ley Frank. Das Ingenieurwissen Regelungs und Steuerungstechnik. Springer Vieweg, 2014. 123 p.

Brouri A., Giri F., Mkhida A., Chhibat F. Z. Identification of Nonlinear Systems Structured by Hammerstein-Wiener Model. International Journal of Electrical, Computer, Energetic, Electronic and Communication Engineering, 2014, vol. 8, no. 5, pp. 738–741.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Hashemian H. M. Monitoring and Measuring I&C Performance in Nuclear Power Plants. International Society of Automation, 2014. 362 p.

Pavlenko V. D., Speranskyy V. A. Analysis of identification accuracy of nonlinear system based on Volterra model in frequency domain. American Journal of Modeling and Optimization, 2013, vol. 1, no. 2, pp. 11–18.

Schön Thomas B. Estimation of Nonlinear Dynamic Systems. Theory and Applications. Department of Electrical Engineering Linköpings universitet, Linköping, Sweden, 2006. 284 p.

Abdu Idris Omer, Taleb M. M. Measurement systems: characteristics and models. Europian Scientific Journal, 2014, vol. 10, no. 9, pp. 248– 260.

Ernest O. Doebelin. Measurement systems. Application and design. McGraw-Hill Publishing Company, 1990. 960 p.

Solopchenko G. N. Obratnyie zadachi v izmeritelnyih protsedurah [Inverse problems in measuring procedures]. Izmerenie, kontrol, avtomatizatsiya, 1983, no. 2(46), pp. 32–46 (in Russian).

Tihonov A. N., Arsenin V. Ya. Metodyi resheniya nekorrektnyih zadach [Methods for solving ill-posed problems]. Moscow, Nauka, 1979. 288 p.

Poliarus O. V., Poliakov Ye.O. Nablyzhene rozviazannia obernenoi zadachi vymiriuvan ta yoho metrolohichne zabezpechennia [Approximate solution of the inverse problem of measurements and its metrological support]. Monohrafiia. Kharkov, Lider, 2014. 120 p. (in Ukrainian).

Poliarus O. V., Brovko Ya.S. Kompleksnyi pidkhid do analizu vymiriuvalnoho kanalu tysku. [Comprehensive approach to the analysis of the measuring pressure channel]. Tekhnolohyia pryborostroenyia, 2016, no. 2, pp. 54–57 (in Ukrainian).

Poliarus O. V., Brovko Ja.S., Poliakov E. O., Ianushkevich S. D. The application restrictions of the nonlinear inertial measurement systems models in the inverse problems solution. VI International Scientific and Technical Conference. Metrology. Information measuring technologies and systems, 24–25 October 2017, Kharkov, pp. 117–118.

Flake R. H. Volterra series representation of nonlinear systems. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 1963, vol. 81, no. 1, pp. 330– 335.

Bendat Julius S. Spectral Techniques for Nonlinear System Analysis and Identification. Shock and Vibration, 1993, vol. 1, no. 1, pp. 21–31. John Wiley & Sons Inc.

Unbehauen Heinz, Ley Frank. Das Ingenieurwissen Regelungs und Steuerungstechnik. Springer Vieweg, 2014. 123 p.

Brouri A., Giri F., Mkhida A., Chhibat F. Z. Identification of Nonlinear Systems Structured by Hammerstein-Wiener Model. International Journal of Electrical, Computer, Energetic, Electronic and Communication Engineering, 2014, vol. 8, no. 5, pp. 738–741.





УКРАЇНСЬКИЙ МЕТРОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ / UKRAINIAN METROLOGICAL JOURNAL

ISSN (Print) 2306-7039

ISSN (Online) 2522-1345