Введение к работе
Актуальность работы
Развитие машиностроительного производства тесно связано с
совершенствованием контрольно-измерительной техники и информационно-
измерительных систем, что обусловлено необходимостью повышения качества
выпускаемом продукции. Контрольно-измерительная техника отечественного
производства характеризуется крайне узкой номенклатурой, охватывающей не
более 5% потребностей промышленности. Уровень этого оборудования не
отвечает современным требованиям. Использование автоматизированных
систем контроля ограничивается особенностями современного производства,
к которым относится,высокий уровень производственных помех и вибраций,
низкая квалификация обслуживающего персонала, широкая номенклатуру
контролируемых изделий. Анализ изделий современного
машиностроительного производства и действующих нормативно-технических
документов показывает, что доля продукции, нуждающейся в высокоточных
измерениях, незначительна, и большинство геометрических измерений
производится с точностью в пределах 0,1 - 0,01 мм. Это указывает на широкие
возможности использования дистанционных методов и средств измерений в
автоматизированных информационно-измерительных системах
машиностроительных производств.
Оптические методы обработки И-.передачи информации в настоящее время находят все более широкое применение, так как обладают высоким быстродействием и хорошей помехозащищенностью. Однако в измерительных каналах измерительно-вычислительного комплекса - (ИВК) эти методы практически не используются, что можно объяснить слабой проработкой схемотехнических вопросов их использования, а также пробелами в исследовании ряда метрологических вопросов и отсутствием инженерных методик проектирования о1ггоэлектронных измерительных каналов (ОЭИК) с требуемыми характеристиками.
Работа выполнена с 19S3 по 1995 г.г. в ЛПО "Вибратор" и ИПМаш РАН
Цель работы
Исследовани'; и синтез измерительных каналов, формируемых на основе . интерференционно-кодовых преобразователей (ИКП), обеспечивающих высокочувствительные, сверхбыстрые преобразования аналоговых физических величин в цифровую форму для ввода их в вычислите'' ные средства ароматизированных систем научных исследований, ясішітаний, управления, . измерения, контроля и технической диагаостики машиностроительных объектов в условиях высокого уровня помех.
Основные задачи исследования
1. Разработка комплекса измерительных и фильтрующих процедур для
обеспечения универсальности использования ОЭИК, построенных на базе
ИКП и параллельных световолококных линий связи.
2. Исследование отдельных особенностей теории ОЭИК с учетом
специфики интерференционно-кодового преобразования измерительной
информации и передачи ее по световолоконным линиям связи.
3. Разработка инженерных формул и методик для расчетов узлов ОЭИК
рассматриваемого типа, а также оценох их метрологических характеристик.
4. Разработка алгоритмов и программных средств борьбы с
промышленными помехами в измеренной информации с учетом особенностей
преобразования в ОЭИК.
5. Разработка программных средств для автоматизации испытаний и
диагностирования ОЭИК рассматриваемого типа.
6. Разработка интеллектуальных программных средств для автоматизации
создания аппаратных и программных модулей ОЭИК.
Научная погшзпа
1. Исследованы и разработаны системные аспекты создания
измерительных каналов, формируемых на базе когерентных излучателей,
ИКП и волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), позволившие
предложить осношые направления их синтеза.
-
Формализована задача синтеза оптимальных ОЭИК. на базе обшенршыгых показателей качества.
-
Разработки интеллектуальные программные средства поддержки исследовании і проектирования ОЭИК, позволяющие осуществить синтез их оптимальных сіруктур и определять основные параметры их элементов в не полностью формализуемых ситуациях.
Практическая ценность результатов работы
1. Произведенные классификация и анализ структур ОЭИК и его
составных частей позволяют осуществить автоматизированный синтез ОЭИК.
2. Проведенные исследования основных инструментальных
погрешностей элементов ОЭИК могут служить основой для разработки
методики расчета поірсшностей.
3. Разработанные методики выбора основных блоков ОЭИК и расчета их
параметров позволяют проектировать оптимальные ОЭИК с заданными
метрологическими параметрами.
4. Разработанные интеллектуальные программные средства
предоставляют возможность автоматизации процесса создания измернтельно-
иычнслительного комплекса с ОЭИК в условиях неполной формализуемости в
виде экспертных систем (ЭС;
5. Разработанные программные средства позволяют автоматизировать
метрологические испытания ОЭИК.
6. Разработанный диагностический комплекс, включающий ЭС
диагностики состояния ОЭИК, позволяет автоматизировать процесс
днэпюстиронлния неисправностей в ОЭИК.
На мвнлу выносятся:
- структурные и системные варианты построения ОЭЦК на основе ИКП,
удояіетворяюшнл требованиям современного машиностроительного'
проиіводстЕа;
- основные показателя качества ОЭИК и инженерные формулы для
определения инструментальных погрешностей модуллтероз, оптических
устителйй и ВОЛС;
- методика расчета основных параметров ОЭИК;
- алгоритм восстановления информационных параметров импульсных .
сигналов из смеси сигнал/шум, основанный на использовании
экспоненциальной свертки;
- методика создания интеллектуальных программных средств для
автоматизации синтеза аппаратных и программных модулей ОЭИК.
Апробация работы >
Основные результаты работы представлены на 4 международных и 12 национальных семинарах, конференциях и школах в период с 1983 по 1995г.г.
Публикации
По материалам диссертационной работы опубликовано 30 научных работ, из них 14 статей в журналах, сборниках трудов и препринтах, 13 тезисов докладоь, 3 авторских свидетельства на изобретение СССР.
Структура и объем диссертации
Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Объем основной части работы: 134 страницы текста и 44 страницы иллюстраций.
