Файл: Минобрнауки россии федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тульский государственный университет.docx
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 185
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Измерительная установка — это совокупность функционально объединенных и расположенных в одном месте средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенная для измерения одной или нескольких физических величин.
Измерительную установку, применяемую для поверки, называют поверочной установкой, входящую в состав эталона — эталонной установкой и т.д. Некоторые большие ИУс называют измерительными машинами, например, установки для контроля геометрических размеров и взаимного расположения элементов сложных деталей и узлов, измерения удельного сопротивления электротехнических материалов, испытания магнитных материалов, неразрушающего контроля сложных изделий и пр. Создание ИУс, называемых также измерительными стендами, позволяет наиболее рационально расположить все требуемые средства измерений и соединить их с объектом измерений так, чтобы обеспечить наиболее высокую производительность труда на данном рабочем месте.
Измерительная система — это совокупность функционально объединенных средств измерений и вспомогательных средств, размещённых в разных точках контролируемого объекта с целью измерения одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту и выработки измерительных сигналов в разных целях.
В зависимости от назначения измерительные системы разделяют на измерительные, информационные, измерительные контролирующие, измерительные управляющие и др. Такие системы помимо измерительных задач решают задачи сбора и храпения информации, контроля, диагностики, идентификации, управления и т.д..
Отличительной особенностью информационно-измерительных систем (ИИС) является многоканальность и обязательное наличие в их составе вычислительных устройств, используемых для обработки и хранения больших массивов измерительной информации.
С помощью систем автоматического контроля устанавливают соответствие между состоянием объекта контроля и заданной нормой. Отклонение от нее обнаруживается в результате сравнения контролируемых параметров объекта с нормой. При этом нет необходимости выводить потребителю значения этих параметров. Поэтому системы автоматического контроля часто называются контрольно-измерительными системами.
В качестве примера системы автоматического контроля можно привести систему контроля радиационной обстановки на АЭС.
С помощью систем технической диагностики устанавливают факт и причину нарушения работоспособного состояния объекта (технического, биологического и др.), а также осуществляют автоматический поиск и устранение неисправности.
Системы распознавания образов служат для автоматического выявления объекта (предмета, процесса, явления, ситуации, сигнала) на основе сравнения его характеристик с характеристиками заранее выделенного класса объектов (образа).
Системы передачи информации (например, телеметрическая система) служат для передачи сигналов (команд) от оператора или центра управления к объектам управления.
- 1 2 3 4 5 6 7
Блочно-иерархический подход
Разработка сложных ИУ занимает значительное время и требует привлечения большого числа специалистов. Затянутые сроки проектирования часто неприемлемы, так как оказываются соизмеримыми со временем морального износа объектов проектирования. Выход из этого положения состоит в использовании блочно-иерархического подхода к проектированию и автоматизации проектных работ.
Блочно-иерархический подход — это прием системного анализа, когда процесс проектирования расчленяют на уровни, на каждом из которых представления об объекте проектирования отличаются степенью детализации (рис. 2).
Рисунок 2. Уровни проектирования
На высшем уровне используются наименее детализированные представления, отражающие лишь самые общие черты, особенности и требования, предъявляемые к объекту проектирования. На каждом следующем (более низком) уровне степень детализации объекта проектирования, перечень задач и число требований возрастают. В результате проектирование сложного ИУ разбивается на конечное число процедур проектирования менее сложных элементов ИУ: функциональных компонентов (ФК), функциональных устройств (ФУ), функциональных узлов (ФУЗ) и т.д., что является главным достоинством иерархического подхода. Недостатком подхода является то, что решения на каждом уровне проектирования принимаются в обстановке неполной информации. Поэтому оптимальность таких решений может подвергаться сомнению.
Блочно-иерархический подход является одной из форм системного подхода, при котором объект проектирования рассматривается как сложная система компонентов, принадлежащих не только объекту проектирования, но и другим объектам, взаимодействующим друг с другом и с окружающей средой. При этом все задачи проектирования решаются комплексно с учетом многообразия условий функционирования объекта и критериев его оценок. Другими формами системного подхода являются структурный, системно-морфологический и объектно-ориентированный подходы.
Сущность структурного подхода заключается в декомпозиции объекта проектирования, т.е. его представлении в виде множества взаимодействующих друг с другом элементов. При этом сохраняет целостное представление, при котором все компоненты взаимоувязаны и выполняют согласованные функции.
Системно-морфологический подход используется при сравнительном анализе конкурирующих вариантов построения объекта проектирования. В этом случае каждый из сравниваемых вариантов характеризуется множеством морфологических (существенных) признаков и их ранговыми (качественными) соотношениями.
Объектно-ориентированный подход используется при разработке программного обеспечения (ПО) сложных систем. Этот подход основан на использовании формальных моделей элементов ПО, которые можно рассматривать в качестве объектов-функций, имеющих упорядоченную иерархию целей. Он позволяет разрабатывать хорошо структурированные, надежные в эксплуатации и достаточно просто модифицируемые программные системы, обеспечивающие расширение функциональных возможностей и гибкость создаваемых приборов и систем.
При использовании блочно-иерархического подхода процесс проектирования представляется в виде движения по структуре, имеющей вид перевернутого дерева (см. рис. 2). В зависимости от направления этого движения различают нисходящее, восходящее и смешанное проектирование.
Нисходящее проектирование осуществляется при движении по структуре, показанной на рис. 2, сверху вниз. В этом случае на каждом уровне проектирования (начиная с верхнего), исходя из требований предыдущего уровня, разрабатывается структура и определяются параметры соответствующих компонентов ИУ. Затем формулируются требования к элементам, расположенным на следующих (более низких) уровнях. Такое проектирование всегда гарантирует выполнение требований на каждом уровне и является весьма распространенным. Однако описанный процесс может остановиться на каком-либо уровне из-за того, что ранее принятые решения оказываются (для данного уровня проектирования) неверными. В этом случае приходится возвращаться на предыдущие (верхние) уровни с целью коррекции результатов. Таким образом, процесс нисходящего проектирования имеет итерационный характер.
Восходящее проектирование выполняется в обратном порядке — от низших уровней к высшему уровню. При этом на каждом уровне происходит последовательная «комплектация» отдельных частей прибора из деталей, сборочных единиц, узлов, блоков, устройств и т.д. до прибора в целом. Такой способ гарантирует реализуемость объекта проектирования (части прибора) на любом уровне, но не гарантирует получение необходимых выходных характеристик прибора в целом, причем это несоответствие обнаруживается лишь на завершающем (высшем) уровне проектирования. Причиной этому является то, что при «комплектации» на промежуточных уровнях часто выбирают не то, что нужно, а то, что имеется в наличии. В этом случае необходимо вернуться на предыдущие (более низкие) уровни проектирования и попытаться вновь «собрать» объект соответствующего уровня из других элементов. Поэтому восходящее проектирование также не исключает итераций процесса проектирования. На практике используются обе схемы. В таком случае процесс проектирования носит смешанный характер.
- 1 2 3 4 5 6 7