Математичні моделі системно-орієнтованих засобів вимірювальної техніки
DOI:
https://doi.org/10.24027/2306-7039.2.2025.333830Ключові слова:
математична модель; обладнання; програмне забезпечення; вимірювальний прилад; впливове середовищеАнотація
Системно-орієнтовані засоби вимірювальної техніки (ЗВТ) відрізняються від традиційних ЗВТ здатністю інтегруватися в складні системи керування та автоматизації. Це інструменти, які використовуються в різних складних технічних системах для збору, аналізу, передачі та використання даних вимірювань у реальному часі. Такі ЗВТ є важливим елементом у реалізації концепції Індустрії 4.0, де важливо не тільки вимірювати параметри, а й використовувати їх для інтелектуального керування різними технічними процесами.
Математичні моделі дозволяють теоретично змоделювати роботу певної складної технічної системи з метою виявлення можливостей її оптимізації та покращення окремих її технічних характеристик. Побудова певної математичної моделі технічної системи має передбачати максимальне відображення всіх основних властивостей модельованої системи. Існують різні методи математичного моделювання складних технічних систем. Однак загальної методології створення таких математичних моделей не існує.
Встановлено основні компоненти системно-орієнтованих ЗВТ та запропоновано їх узагальнені структурні схеми двох типів таких ЗВТ. Наведено узагальнену структурну схему інформаційно-вимірювального комплексу на основі комбінації системно-орієнтованих ЗВТ, який дозволяє проводити вимірювання та обробку даних вимірювань від великої кількості об’єктів вимірювання.
Для математичного моделювання системно-орієнтованого ЗВТ як системи використовувався графоаналітичний апарат загальної теорії систем. Поєднання графічної та аналітичної інтерпретацій отриманої математичної моделі дає необхідну інформацію про властивості ЗВТ як складної технічної системи. Отримані математичні моделі можуть стати основою для оцінки специфічних компонентів невизначеностей вимірювань при використанні системно-орієнтованого МІ.
Посилання
Cain J.W. Mathematical Models in the Sciences. Molecular Life Sciences, Springer, New York, NY, 2014, 6 p. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4614-6436-5_561-1
Khan S.H., Finkelstein L. Mathematical Modelling in Measurement and Instrumentation. Measurement and Control, 2011, vol. 44, issue 9, pp. 277–282. doi: https://doi.org/10.1177/002029401104400904
Schiering N. et al. Modelling of measuring systems – From white box models to cognitive approaches. Measurement: Sensors, 2024, 101503. doi: https://doi.org/10.1016/j.measen.2024.101503
JCGM 100:2008. Evaluation of measurement data – Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). Available at: https://www.bipm.org/documents/20126/2071204/JCGM_100_2008_E.pdf
EA-04/02 М:2022. Evaluation of the Uncertainty of Measurement in calibration. Available at: https://www.enac.es/documents/7020/635abf3f-262a-4b3b-952f-10336cdfae9e
Sommer K.D. et al. Modelling of Networked Measuring Systems – From White-box Models to Data Based Approaches. Electrical Engineering and Systems Science. Systems and Control. Preprint arXiv:2312.13744, 2023. doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2312.13744
Sommer K.D., Siebert B.R.L. Systematic approach to the modelling of measurements for uncertainty evaluation. Metrologia, 2006, vol. 43, no. 4, S200. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/43/4/S06
Yang Q., Butler C. An object-oriented model of measurement systems. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 1998, vol. 47, issue 1, pp. 104–107. doi: https://doi.org/10.1109/19.728800
Volkov S. Set-theoretic model of the information state of the industrial cyber- physical system. Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 2018, no. 1(89), pp. 132–138. Available at: https://journals.indexcopernicus.com/search/article?articleId=1655920
Velychko O., Hrabovskyi O. The mathematical model of the system-oriented measuring instrument. Ukrainian Metrological Journal, 2021, no. 2, pp. 15–19. doi: https://doi.org/10.24027/2306-7039.2.2021.236057
Velychko O.M. Systema standartyzatsii natsionalnoi metrolohichnoi systemy u hlobalnomu zovnishnomu seredovyshchi [Standardization system of the national metrological system in the global external environment]. Information processing systems, 2006, issue 6(55), pp. 18–32 (in Ukrainian). Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/soi_2006_6_6
Velychko O. The optimization of multifunctional national metrological systems. OIML Bulletin, 2010, vol. LI, no. 3, pp. 11–16. Available at: https://www.oiml.org/en/publications/bulletin/pdf/oiml_bulletin_jul_2010.pdf
OIML D 31:2023. General requirements for software controlled measuring instrument. Available at: https://www.oiml.org/en/publications/documents/en/files/pdf_d/d031-e23.pdf
WELMEC Guide 7.2:2023. Software Guide (Measuring Instruments Directive 2014/32/EU). Available at: https://www.welmec.org/welmec/documents/guides/7.2/2023/WELMEC_Guide_7.2_2023.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
