Помощь студентам в учебе
Новая математическая модель оценки погрешности результатов косвенных измерений
|
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 9
1.1 Виды измерений. Косвенные измерения 10
Измерения могут различаться по методу и способу получения информации, по степени изменений измеряемой величины за период измерений, по количеству
измерительной информации, по отношению к основным единицам 10
1.2 Модели погрешности измерения 11
1.3 Перспективные разработки в области обработки данных КИ
(Методы обработки данных измерительного эксперимента) 14
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ 24
2.1 Резонансный метод измерения 24
2.2 Описание лабораторного оборудования 28
2.3 Методика выполнения измерений 33
2.3.1. Область применения 33
2.3.2. Нормативные документы 33
2.3.3. Термины и определения 34
2.3.4. Обозначения и сокращения 34
2.3.5. Условия проведения измерений 35
2.3.6. Метод измерения 37
2.3.8. Подготовка к измерениям и их проведение 41
2.3.9. Обработка результатов измерений 42
2.4 Получение экспериментальных данных измерения аргумента косвенного
измерения 42
2.5 Нахождение результатов измерения аргументов 45
3 РАЗРАБОТКА НОВОЙ МОДЕЛИ СЛУЧАЙНОЙ ПОГРЕШНОСТИ
КОСВЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ 47
3.1 Модель случайной погрешности косвенных измерений с учетом
корреляции 47
3.2 Композиция законов распределения нескольких случайных погрешностей
49
4 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБРАБОТКИ
РЕЗУЛЬТАТОВ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ 59
4.3 Описание программы по ГОСТ 19.402-78 59
4.3.1 Общие сведения 59
4.3.2 Программные средства, необходимые в процессе работы программы .... 59
4.3.3 Языки программирования, на которых написана программа 59
4.4 Функциональное назначение 59
4.4.1 Классы решаемых задач 59
4.4.2 Сведения о функциональных ограничениях 61
4.5 Описание логической структуры 61
4.5.1 Структура программы с описанием функций составных частей и связи
между ними 61
4.5.2 Связи программы с другими программами 62
4.6 Используемые технические средства 62
4.6.1 Вызов и загрузка 63
4.6.2 Разработка графического интерфейса 66
Разработка окна при запуске программы представлено на рисунке 4.7: 66
4.6.3 Выходные данные 67
4.7 Руководство оператора в соответствии с ГОСТ 19.505-79 70
4.7.1 Предназначение программы 70
4.7.2 Условия выполнения программы 70
4.7.3 Выполнение программы 70
4.7.4 Загрузка программы 70
4.7.5 Запуск и выполнение программы 71
4.7.6 Завершение работы 73
4.8 Руководство программиста в соответствии с ГОСТ 19.503-79 73
4.8.1 Общие сведения о программе 73
4.8.2 Структура программы с описанием функций составных частей и связи
между ними 73
4.8.3 Связи программы с другими программами 74
4.8.4 Необходимые технические средства 74
4.8.5 Проверка работоспособности программного обеспечения и уведомления
пользователю 74
БЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 83
Приложение А 88
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 9
1.1 Виды измерений. Косвенные измерения 10
Измерения могут различаться по методу и способу получения информации, по степени изменений измеряемой величины за период измерений, по количеству
измерительной информации, по отношению к основным единицам 10
1.2 Модели погрешности измерения 11
1.3 Перспективные разработки в области обработки данных КИ
(Методы обработки данных измерительного эксперимента) 14
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ 24
2.1 Резонансный метод измерения 24
2.2 Описание лабораторного оборудования 28
2.3 Методика выполнения измерений 33
2.3.1. Область применения 33
2.3.2. Нормативные документы 33
2.3.3. Термины и определения 34
2.3.4. Обозначения и сокращения 34
2.3.5. Условия проведения измерений 35
2.3.6. Метод измерения 37
2.3.8. Подготовка к измерениям и их проведение 41
2.3.9. Обработка результатов измерений 42
2.4 Получение экспериментальных данных измерения аргумента косвенного
измерения 42
2.5 Нахождение результатов измерения аргументов 45
3 РАЗРАБОТКА НОВОЙ МОДЕЛИ СЛУЧАЙНОЙ ПОГРЕШНОСТИ
КОСВЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ 47
3.1 Модель случайной погрешности косвенных измерений с учетом
корреляции 47
3.2 Композиция законов распределения нескольких случайных погрешностей
49
4 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБРАБОТКИ
РЕЗУЛЬТАТОВ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ 59
4.3 Описание программы по ГОСТ 19.402-78 59
4.3.1 Общие сведения 59
4.3.2 Программные средства, необходимые в процессе работы программы .... 59
4.3.3 Языки программирования, на которых написана программа 59
4.4 Функциональное назначение 59
4.4.1 Классы решаемых задач 59
4.4.2 Сведения о функциональных ограничениях 61
4.5 Описание логической структуры 61
4.5.1 Структура программы с описанием функций составных частей и связи
между ними 61
4.5.2 Связи программы с другими программами 62
4.6 Используемые технические средства 62
4.6.1 Вызов и загрузка 63
4.6.2 Разработка графического интерфейса 66
Разработка окна при запуске программы представлено на рисунке 4.7: 66
4.6.3 Выходные данные 67
4.7 Руководство оператора в соответствии с ГОСТ 19.505-79 70
4.7.1 Предназначение программы 70
4.7.2 Условия выполнения программы 70
4.7.3 Выполнение программы 70
4.7.4 Загрузка программы 70
4.7.5 Запуск и выполнение программы 71
4.7.6 Завершение работы 73
4.8 Руководство программиста в соответствии с ГОСТ 19.503-79 73
4.8.1 Общие сведения о программе 73
4.8.2 Структура программы с описанием функций составных частей и связи
между ними 73
4.8.3 Связи программы с другими программами 74
4.8.4 Необходимые технические средства 74
4.8.5 Проверка работоспособности программного обеспечения и уведомления
пользователю 74
БЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 83
Приложение А 88
Актуальность темы. Косвенные измерения применяются при решении разных сложных математических задач, а также в диагностики и управлении [1]. Системы диагностики используют преобразователи при формировании баз данных [2].
Для того, чтобы получать информацию измерительную при этом затрачивать min или ограниченное кол-во материалов и ограничиваться временными затратами, необходимо тщательно подготавливаться к экспериментам, особенно с применением косвенного способа. В результате данного эксперимента необходимо добиться повышения достоверности результата измерений.
Впервые этот вопрос был поднят в работах Чуновкина, Слаева «Повышение качества измерений планированием измерительной процедуры».
«Косвенное измерение - измерение, при котором искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других величин, функционально связанных с другой величиной. Во многих случаях вместо термина «косвенное измерение» применяют термин «косвенный метод измерения»».
Область применения косвенных измерений достаточно широка, а главный критерий это когда изначальную величину невозможно измерить непосредственно или когда наши измерения не дадут точного результата
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью диссертационной работы заключается в разработке новой математической модели для повышения оценки погрешности результата косвенного измерения.
ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Для достижения цели диссертационной работы необходимо решить следующие задачи:
1. Провести информационный поиск источников по теме диссертационной работы. Изучить современные методы обработки данных косвенных некоррелированных измерений
2. Разработать новую математическую модель оценки погрешности результата косвенного измерения.
3. Разработать ПО обработки данных косвенных измерений.
4. Провести исследование (численный и практический эксперименты) разработанной модели.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
1. На основе метода, разработанного в бакалавриате будет разработана новая математическая модель полной погрешности результатов КИ.
ПРИКЛАДНАЯ ЦЕННОСТЬ. Прикладная ценность диссертационной работы заключается в следующем:
1. Разработанная новая математическая модель полной погрешности косвенных измерений, повышает достоверность полученных результатов, соответственно уменьшая их погрешность.
2. Новая математическая модель позволит решать более сложные измерительные задачи.
3. Разработанное ПО автоматизирует процесс обработки данных косвенных измерений.
АПРОБОЦИЯ РАБОТЫ.
Макарова, Е.А. Новый метод обработки данных косвенных измерений./ Е.А. Макарова// - Информационные системы и технологии, достижения и перспективы: сб.науч.тр. - Азербайджанская Республика: 2020. - 3 с.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Выпускная квалификационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы (40 наименований) и приложения.
В первой главе работы рассматриваются виды погрешностей измерения, существующие модели погрешности измерения. Особое внимание уделяется композициям законов распределения составляющих полной погрешности косвенного измерения.
Во второй главе проводится экспериментальное исследования с целью накопление данных для апробации модели оценки результатов косвенных измерений.
В третьей главе разрабатывается новая математическая модель случайной погрешности оценки результата косвенного измерения.
В четвертой главе было проведено исследование при выборе инструментальной среды разработки ПО (в научных исследованиях), а также разрабатывается программное обеспечения для численного метода построения композиции законов распределения.
Для того, чтобы получать информацию измерительную при этом затрачивать min или ограниченное кол-во материалов и ограничиваться временными затратами, необходимо тщательно подготавливаться к экспериментам, особенно с применением косвенного способа. В результате данного эксперимента необходимо добиться повышения достоверности результата измерений.
Впервые этот вопрос был поднят в работах Чуновкина, Слаева «Повышение качества измерений планированием измерительной процедуры».
«Косвенное измерение - измерение, при котором искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других величин, функционально связанных с другой величиной. Во многих случаях вместо термина «косвенное измерение» применяют термин «косвенный метод измерения»».
Область применения косвенных измерений достаточно широка, а главный критерий это когда изначальную величину невозможно измерить непосредственно или когда наши измерения не дадут точного результата
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью диссертационной работы заключается в разработке новой математической модели для повышения оценки погрешности результата косвенного измерения.
ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Для достижения цели диссертационной работы необходимо решить следующие задачи:
1. Провести информационный поиск источников по теме диссертационной работы. Изучить современные методы обработки данных косвенных некоррелированных измерений
2. Разработать новую математическую модель оценки погрешности результата косвенного измерения.
3. Разработать ПО обработки данных косвенных измерений.
4. Провести исследование (численный и практический эксперименты) разработанной модели.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
1. На основе метода, разработанного в бакалавриате будет разработана новая математическая модель полной погрешности результатов КИ.
ПРИКЛАДНАЯ ЦЕННОСТЬ. Прикладная ценность диссертационной работы заключается в следующем:
1. Разработанная новая математическая модель полной погрешности косвенных измерений, повышает достоверность полученных результатов, соответственно уменьшая их погрешность.
2. Новая математическая модель позволит решать более сложные измерительные задачи.
3. Разработанное ПО автоматизирует процесс обработки данных косвенных измерений.
АПРОБОЦИЯ РАБОТЫ.
Макарова, Е.А. Новый метод обработки данных косвенных измерений./ Е.А. Макарова// - Информационные системы и технологии, достижения и перспективы: сб.науч.тр. - Азербайджанская Республика: 2020. - 3 с.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Выпускная квалификационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы (40 наименований) и приложения.
В первой главе работы рассматриваются виды погрешностей измерения, существующие модели погрешности измерения. Особое внимание уделяется композициям законов распределения составляющих полной погрешности косвенного измерения.
Во второй главе проводится экспериментальное исследования с целью накопление данных для апробации модели оценки результатов косвенных измерений.
В третьей главе разрабатывается новая математическая модель случайной погрешности оценки результата косвенного измерения.
В четвертой главе было проведено исследование при выборе инструментальной среды разработки ПО (в научных исследованиях), а также разрабатывается программное обеспечения для численного метода построения композиции законов распределения.
В первой главе работы рассматриваются виды погрешностей измерения, существующие модели погрешности измерения. Особое внимание уделяется композициям законов распределения составляющих полной погрешности косвенного измерения.
Во второй главе проводится экспериментальное исследования резонансного метода, который основан на использовании электрического резонанса в колебательной системе, параметров колебательного контура, составленного из рабочего (образцового) элемента и исследуемой цепи.
Для образцового элемента был использован конденсатор, который имеет воздушный диэлектрик и переменную емкость. Также он имеет хорошую стабильность, а самое главное обладает малыми потерями и низким температурным коэффициентом емкости (ТКЕ).
В третьей главе разрабатывается новая математическая модель случайной погрешности оценки результата косвенного измерения.
В четвертой главе было проведено исследование при выборе инструментальной среды разработки ПО (в научных исследованиях),а также разрабатывается программное обеспечения для численного метода построения композиции законов распределения.
Во второй главе проводится экспериментальное исследования резонансного метода, который основан на использовании электрического резонанса в колебательной системе, параметров колебательного контура, составленного из рабочего (образцового) элемента и исследуемой цепи.
Для образцового элемента был использован конденсатор, который имеет воздушный диэлектрик и переменную емкость. Также он имеет хорошую стабильность, а самое главное обладает малыми потерями и низким температурным коэффициентом емкости (ТКЕ).
В третьей главе разрабатывается новая математическая модель случайной погрешности оценки результата косвенного измерения.
В четвертой главе было проведено исследование при выборе инструментальной среды разработки ПО (в научных исследованиях),а также разрабатывается программное обеспечения для численного метода построения композиции законов распределения.