Hybrydowy algorytm korekcji "w ciemno" dla torów pomiarowych niskiego rzędu

• Autorzy: Nabielec J. , Jamróz P. , Skalski A.

Warianty tytułu

EN

Hybrid algorithm of the "blind correction" for the low order transducers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono strukturę systemu pomiarowego oraz trzy metody autoidentyfikacji właściwości dynamicznych przetworników pomiarowych I rzędu. Podstawową cechą korekcji " w ciemno" jest to, że identyfikacja przeprowadzana jest w miejscu pracy przetwornika przy wykorzystaniu tylko mierzonego sygnału. Pierwsza metoda identyfikacji selekcjonuje uzyskane próbki rejestrowanych sygnałów pod kątem najkorzystniejszego uwarunkowania numerycznego zalgebraizowanego równania różniczkowego. Rozwiązanie tak utworzonego układu równań algebraicznych obarczone jest najmniejszym błędem numerycznym. Druga metoda wykorzystuje rozkład QR jako wariant procedury LSQ do rozwiązania nadokreśłonego układu równań algebraicznych i uwzględnia wszystkie zarejestrowane próbki sygnałów. Trzecia metoda - hybrydowa - łączy zalety obu poprzednich, wstępnie wybierając fragmenty sygnałów, istotne z punktu widzenia identyfikacji, które z kolei wykorzystywane są przez procedurę LSQ. Dzięki temu zmniejszony zostaje rozmiar zadania, co łagodzi wymagania sprzętowe implementacji tej metody oraz zwiększa odporność systemu pomiarowego na oddziaływanie zakłóceń. Szeregowe korektory o parametrach dobieranych na podstawie wyników autoidentyfikacji są realizowane na drodze programowej. Efekty działania prezentowanych metod korekcji zilustrowano wybranymi przykładami uzyskanymi na drodze symulacji.

EN

A structure of the measuring system destined for the "blind" correction of the dynamic error has been shown in the article. Dynamic properties of the measuring system are self-identified, based on time-varying signals, using solely the measured signal at the system operating site. Three self-identification methods of the dynamic characteristic of the I-order system sensors have been described. The first method selects such samples of the transducer output signals that generate a set of the linear equations of the best condition number. This minimizes numerical errors of the equations solution. The second method uses the QR orthogonal-triangular decomposition and LSQ procedures to solve the overdetermined set of the linear equations. This linear equations are created for each sample moment. The third one called "the hybrid algorithm " involves positive features of the two farmer methods. Firstly, a subset of samples is chosen that is significant for the identification. Secondly the set of equations is solved using QR and LSQ procedures. Due to these steps, the size of the numerical task is considerably reduced. The hardware requirements are reduced by this method and the robustness of the noise is increased in comparison to LSQ procedure. The software serial corrector uses results of the self-identification. Some simulation results illustrate the effectiveness of these methods.

Słowa kluczowe

PL

błąd dynamiczny; przetwornik I rzędu; autoidentyfikacja; korekcja

EN

dynamic error; I-order transducer; self-identification; blind correction

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Elektrotechnika i Elektronika
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 24, z. 2
• Strony: 165--171
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Nabielec J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Katedra Metrologii

autor

Jamróz P.

• Instytut Mchaniki Górotworu PAN w Krakowie

autor

Skalski A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Katedra Metrologii

Bibliografia

• [1] Bjorck A., Dahlquist G.: Metody numeryczne. Warszawa, WN PWN 1983, ISBN 83-01-04276-1
• [2] Hagel R., Zakrzewski J.: Miernictwo dynamiczne. Wyd. 2, Warszawa, WNT 1984, ISBN 83-204-0640-4
• [3] Jamróz P., Skalski A.: Badania symulacyjne wpływu wybranych algorytmów identyfikacji na dokładność korekcji „w ciemno” dla torów pomiarowych niskiego rzędu. Kraków, AGH 2005 (Praca magisterska)
• [4] Mathworks Inc.: Matlab. User’s Guide.
• [5] Nabielec J.: An Outlook on the DSP Dynamic Error Blind Correction of the Analog Part of the Measurement Channel. The 16 th IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference IMTC/99, Venice, Italy, May 24-26, 1999
• [6] Projekt badawczy KBN: Nr 8 T10C 011 18 Korekcja „w ciemno” błędu dynamicznego przetwornika pomiarowego. 2000-2002, kier. dr Jerzy Nabielec
• [7] Nabielec J., Zatorski A.: Korekcja błędu dynamicznego niestacjonarnego systemu pomiarowego I rzędu „w ciemno” dla wybranego przypadku okresowego. XV Sympozjum Modelowanie i Symulacja Systemów Pomiarowych, 18-22 września 2005, Krynica, ISBN 83918624-6-1, s. 53-60