Relationship between the number of Monte Carlo trials applied for modelling voltage output accelerometers and the maximum dynamic errors

• Autorzy: Tomczyk K.

Warianty tytułu

PL

Zależność pomiędzy liczbą prób Monte Carlo w modelowaniu akcelerometrów z wyjściem napięciowym a maksymalnymi błędami dynamicznymi

• Konferencja: XLVIII Międzyuczelniana Konferencja Metrologów MKM 2016 (XLVIII; 05.09-07.09.2016; Kraków, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper examines the influence of the number of Monte Carlo trials on the maximum dynamic errors. These trials were used for modelling voltage output accelerometers, while the errors were represented by the maximum distance criterion. A weighted least-squares method that is based on a Monte Carlo adaptive procedure was used for accelerometer modelling. The subsequent Monte Carlo trials were provided by the Box-Muller pseudo-random number generator. As an example, modelling of the Endevco87 accelerometer based on the measurement points of its frequency characteristics was presented. Then, the errors corresponding to the input signals with one and two constraints were determined. Finally, the relationship between the number of Monte Carlo trials and the values of maximum dynamic errors was assessed. Modelling of the accelerometer was carried out in MATLAB14, while the maximum errors were determined using MathCad15. For calculations, the following personal computer was used: 64 bits AMD processor 3.4 GHz and 32 GB RAM.

PL

Artykuł przedstawia analizę wpływu liczby prób Monte Carlo na wartości maksymalnych błędów dynamicznych. Próby te zastosowano do modelowania akcelerometrów z wyjściem napięciowym, natomiast błędy wyrażono za pomocą kryterium maksymalnej odległości. Do modelowania akcelerometrów zastosowano ważoną metodę najmniejszych kwadratów wykorzystującą adaptacyjną procedurę Monte Carlo. Kolejne próby Monte Carlo zostały wygenerowane za pomocą generatora liczb pseudo-losowych Boxa-Mulllera. W oparciu o punkty pomiarowe charakterystyk częstotliwościowych, przedstawiono procedurę modelowania akcelerometru Endevco87. Następnie wyznaczono błędy odpowiadające sygnałom wejściowym z jednym i z dwoma ograniczeniami. Na końcu oceniono zależność pomiędzy liczbą prób Monte Carlo a wartościami maksymalnych błędów dynamicznych. Modelowanie akcelerometru zrealizowano w programie MATAB14, natomiast maksymalne błędy wyznaczono w programie MathCad15.

Słowa kluczowe

EN

Monte Carlo trials; maximum distance criterion; voltage output accelerometer; Box-Muller pseudo-random number generator

PL

próby Monte Carlo; kryterium maksymalnej odległości; akcelerometr z wyjściem napięciowym; generator liczb pseudolosowych Boxa-Mullera

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 49
• Strony: 113--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab.

Twórcy

autor

Tomczyk K.

• Cracow University of Technology, Faculty of Electrical and Computer Engineering tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Soysal A. O., Semlyen A.: Practical Transfer Function Estimation and its Application to Wide Frequency Range Representation of Transformers, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 8, 1993, pp. 1627–1637.
• 2. Pintelon R., Schoukens J.: System Identification: A Frequency Domain Approach, IEEE Press, Piscataway, New York, 2001.
• 3. Link A., Täbner A., Wabinski W., Bruns T., Elster C.: Modelling Accelerometers for Transient Signals using Calibration Measurement upon Sinusoidal Excitation, Measurement, Vol. 40, 2007, pp. 928–935.
• 4. JCGM 101: Evaluation of Measurement Data. Supplement 1 to the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement - Propagation of Distributions using a Monte Carlo Method, 2008.
• 5. Tomczyk K.: Impact of Uncertainties in Accelerometer Modelling on the Maximum Values of Absolute Dynamic Error, Measurement, Vol. 49, 2016, pp. 71–78.
• 6. Layer E., Gawedzki W.: Dynamics of Measurement Systems, Investigation and Estimation, Polish Scientific Publisher, Warsaw, 1991.
• 7. Layer E., Tomczyk K.: Determination of Non-Standard Input Signal Maximizing the Absolute Error, Metrology and Measurement Systems, Vol. 17, 2009, pp. 199–208.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.