Wpływ błędu uśredniania nieliniowych przetworników pomiarowych na identyfikację obiektów sterowania

• Autorzy: Durnaś M. , Grzywacz B.

Warianty tytułu

EN

On the innacuracies of identificatof controlled plants caused by errorof averaging of signals processed by non-linear measuring transducers

• Konferencja: Metody i technika przetwarzania sygnałów w pomiarach fizycznych / Międzynarodowe Seminarium Metrologów (IX ; 23-25.10.2001 ; Rzeszów, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W przetwornikach pomiarowych stosowanych do pomiarów wielkości nieelektrycznych, z reguły obserwuje się przesunięcie średniej wartości sygnału wyjściowego w stosunku do rzeczywistej, średniej wartości sygnału wejściowego. Zjawisko to jest spowodowane nieliniową zależnością pomiędzy wejściową wielkością fizyczną, a wyjściowym (na ogół "elektrycznym") sygnałem przetwornika. W przetwornikach tych mierzony sygnał wejściowy x(t), przekształcony przez przetwornik o nieliniowej charakterystyce statycznej f1(x) podlega operacji uśredniania L(fi(x(t))), a następnie podlega linearyzacji z(t)= f2(L(f1(x))). Bardzo często przekształcenie f1(x) jest związane z nieliniową zależnością pomiędzy mierzonym sygnałem wejściowym, a mierzoną przez przetwornik wielkością fizyczną. Funkcja f2(.) spełnia rolę linearyzatora, umożliwiając pomiar wielkości mierzonej w odpowiednich jednostkach fizycznych. Wzorcowanie przetworników pomiarowych odbywa się w warunkach statycznych, gdy x(t)=const. Jest to jednak jedyny przypadek, w którym średnia wartość sygnału z(t) odpowiada średniej wartości sygnału x(t). W każdym innym przypadku zmiennej w czasie funkcji x(t) mamy do czynienia z odchyleniem uśrednionej wartości z(t) od odpowiadającej jej uśrednionej wartości x(t). Fakt ten ma istotny wpływ na dokładność identyfikacji obiektów sterowania.

EN

We can observe that average value of output signal of transducer for measuring of non-electrical quantity is usually shifted comparing to average value of transducer input signal. This phenomenon is caused by non-linear relation between input physical quantity of transducer and its output signal (which is usually electrical one). The measured signal x(t) is processed by transducer realising non-lincar operation f1(x(t)), averaged according to formula L(f1(x(t)) and finally linearise z(t) = f2(L(f1(x(t))). The transformation f1(x) often represents non-linear relation between measured input signal and measured physical quantity. The function f2(.) represents linerisation necessary for "expression" of measured quantity by means of suitable physical units of measure. The calibration of transducers is done under static conditions, i.e. for x(t) = const. However, we have to treat the operation of transducer under static condition as the only case where average value of transducer input signals x(t) is equal to average value of transducer output signal z(t). Otherwise, under time variable excitation x(t), the average value of signal z(t) is shifted in relation to average value of x(t). The considered property of non-linear transducers affects the accuracy of plant identification. The abbreviated discussion of above problem is presented in the paper.

Słowa kluczowe

PL

przetwornik pomiarowy; przetwornik nieliniowy; pomiar wielkości nieelektrycznych; błąd pomiaru

EN

measuring transducer; nonlinear transducer; measuring error

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika
• Rocznik: 2002
• Tom: z. 22 [192]
• Strony: 57--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Durnaś M.

• Wydział Elektryczny Politechniki Szczecińskiej, ul. Gen. Sikorskiego 37, 70-313 Szczecin

autor

Grzywacz B.

• Wydział Elektryczny Politechniki Szczecińskiej, ul. Gen. Sikorskiego 37, 70-313 Szczecin

• Wydział Elektryczny Politechniki Szczecińskiej, ul. Gen. Sikorskiego 37, 70-313 Szczecin

Bibliografia

• [1]. Hardy. G.G.,Littlewood D.E., Polya G.: Ineqalitics Cambridge. 1967.
• [2]. Durnaś M.., Łozowicki A..: Wpływ nieliniowości statycznych aparatury pomiarowej na operację uśredniania. Materiały Sympozjum: Metrologia wielkości mechanicznych. Warszawa. 1976. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej.
• [3]. Durnaś M .., Łozowicki A.. : Wpływ nieliniowych charakterystyk przetworników na wskazania przyrządów pomiarowych. PAK. Nr 10/1983