Принципы построения преобразователя параметров импеданса с интеллектуальными возможностями
Асп. Чечетин В.А., проф. Хасцаев Б.Д., доц. Катаев Т.С.
Кафедра промышленной электроники.
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет).
Кафедра физики. Северо-Осетинская государственная медицинская академия
Рассматриваются принципы построения преобразователей параметров импеданса, необходимых для построения высокоэффективных систем управления технологическими процессами и локальных измерительных приборов последнего поколения.
Наиболее перспективным направлением развития и совершенствования преобразователей параметров импеданса (ППИ),так же как многих технических устройств, является внедрение в них элементов искусственного интеллекта, иначе интеллектуализация ППИ [1, 2]. Однако в настоящее время публикации по данному направлению в области создания ППИ явно не хватает, и многие разработчики технических средств лишены необходимой информации. В связи с этим в работе авторы предлагают свой небольшой опыт создания интеллектуальных ППИ (ИППИ).
Для упрощения понимания принципов построения ИППИ вначале проанализируем структурную схему обычного ППИ на примере схемы, показанной на рис. 1.
2 Труды молодых ученых № 4, 2007 |
|
Как видно из рисунка, главными узлами ППИ являются: измерительная цепь (ИЦ), выполняющая основную роль в преобразовании параметров импеданса в активные величины; генератор сигналов для питания ИЦ (Г); аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), обеспечивающий преобразование активных величин в цифровые; объект исследования (ОИ); устройство управления (УУ) для контроля и синхронизации работы всех узлов ППИ; интерфейс ввода и вывода данных (ИВВД), необходимые пользователю для взаимодействия с ППИ. УУ и ИВВД целесообразнее всего разрабатывать в виде аппаратно-программного продукта с применением персонального компьютера. Это значительно упрощает решение задачи интеллектуализации ППИ. Следующим существенным шагом по пути интеллектуализации ППИ является организация баз знаний (БЗ) и их внедрение в структуру ППИ. К важным функциям БЗ относятся – формализация, структурирование и хранение знаний. Другим шагом интеллектуализации является применение баз данных (БД). Заметим, что состав БД определяется конкретными функциями ППИ.
Рис.1. Структурная схема обычного ППИ.
Если взаимодействие пользователя с ППИ осуществлять с помощью интеллектуального интерфейса пользователя (ИИП), позволяющего выполнять полноценную работу неквалифицированным операторам, то это значительно упростит взаимодействие оператора с ППИ и повысит уровень интеллектуализации ППИ. Разработанная с учетом сказанного структурная схема ИППИ показана на рис. 2.
Рис. 2. Структурная схема интеллектуального ППИ.
Важными элементами ИППИ являются БД разного назначения, объединенные в схеме в единую базу и обозначенных на рис. 2 – БД РР. ИППИ также содержат базы данных по ОИ, Г, ИЦ, АЦП, обозначенных в схеме как БД ПЭ. Она может хранить данные по преобразуемым (измеряемым) параметрам импеданса, режимам работы, методам коррекции погрешностей и визуализации данных, а также по задачам преобразования.
Структурная схема ИППИ дополнена БЗ по задачам преобразования параметров импеданса (БЗ ЗП), а также узлом интеллектуального анализа данных (ИАД).
Работа предлагаемого ИПП заключается в следующем. После ввода первоначальных параметров задачи преобразования параметров импеданса ОИ через ИИП в устройстве формируется нужная система измерения (преобразования). Она может быть сформирована и на основе БЗ уже выполненных ранее задач преобразования ППИ. Узлы схемы: Г, ИЦ, АЦП, ОИ – являются синтезируемыми (формируемыми в ходе измерения). Они входят в БД по перестраиваемым элементам ППИ, обозначенном БД ПЭ. Таким образом, реализуется интеллектуализация функций ППИ на структурном уровне. Взаимодействие между БД РР и ИПП, и узлами схемы осуществляется с помощью универсальной системы управления (СУ). Функции данного узла – формирование структуры преобразователя на основе введенных пользователем данных, управления и контроль в ходе измерения основными элементами ППИ, обеспечение вывода измерительной информации.
Предлагаемые принципы построения ППИ с интеллектуальными возможностями могут быть применены для решения широкого класса задач в области преобразования первичной информации. На их основе могут быть построены как локальные средства измерения, контроля и управления, так и АСУ ТП. Материал статьи представляет интерес студентам старших курсов и аспирантам, разрабатывающим аппаратуру для научных исследований.
Список литературы
1. Ясницкий Л.Н. Введение в искусственный интеллект. М.: ACADEMIA, 2005.
2. Рассел Стюарт, Норвиг Питер. Искусственный интеллект: современный подход, 2-е изд.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2006.
Другие работы по теме:
Трудовые ресурсы предприятия 8
СУЩНОСТЬ И ЗНАЧЕНИЕ ТРУДОВЫХ РЕСУРСОВ В ПОВЫШЕНИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ Трудовые ресурсы — это трудоспособное население, обладающее физическими и интеллектуальными возможностями для участия в трудовой деятельности .
Рассчет параметров электропривода
Данные двигателя постоянного тока независимого возбуждения со стабилизирующей обмоткой быстроходного исполнения. Расчет параметров электропривода. Коэффициент усиление тиристорного преобразователя. Структурная схема системы подчиненного управления.
Электрический преобразователь давления
Сущность, конструкции и принцип действий преобразователей сигналов, обозначение их параметров. Строение и назначение манометра САПФИР – 22ДИ, а также особенности поступления электрического сигнала к нему. Принцип действия различных видов преобразователей.
Расчет преобразователя
Содержание 1. Техническое задание 2. Выбор конструкции и материала преобразователя 3. Расчет элементов излучателя 3.1. Выбор материала и конструкции
Расчет электропривода
Саратовский Государственный Технический Университет Кафедра АЭУ Курсовая работа по электроприводу «Расчет электропривода» Саратов – 2008 Содержание
Силовые преобразовательные устройства
Выбор вентилей в схеме регулирования напряжения нагревателей электропечи. Расчет индуктивность дросселя, установленного в цепи преобразователя электродвигателя при некотором значении минимального тока. Инверторный режим нереверсивного преобразователя.
Реверсивный преобразователь
Временные диаграммы токов и напряжений в трехфазной нулевой схеме при сгорании предохранителя в цепи одного вентиля. Коэффициент сдвига первой гармоники потребляемого тока относительно напряжения питания, его зависимость от угла комутации и направления.
Прибор для метода РадиоКИП - из радиоприемника
Аппаратуру для РадиоКИП можно сделать из обычного приемника, имеющего ДВ диапазон (150-400 кГц), даже без изменений в схеме. Необходимо только, чтобы у приемника была магнитная антенна (МА) и желательно - разъем для подключения внешней антенны.
Стержневой составной преобразователь с двумя накладками
Характеристика, классификация, основные параметры гидроакустических приборов. Анализ расчета геометрических размеров стержневого составного преобразователя с двумя накладками. Исследование массы, добротности, энергетических характеристик преобразователя.
Испытание центробежного насоса
Российский государственный профессионально-педагогический университет Кафедра автоматизированных систем электроснабжения Испытание центробежного насоса
ы публикуемых статей
Определение оптимальных параметров устройств для ограничения колебательных процессов в многомостовых преобразователях. Назаров А. С. – Повышение эффективности мощных преобразователей. Сборник научных трудов ниипт, 1989, с. 6 – 24
работа
Выбрать конкретные микросхемы из указанных серий, начертить их принципиальные схемы
Электрический импеданс
Импедансом называется отношение комплексной амплитуды напряжения гармонического сигнала, прикладываемого к двухполюснику, к комплексной амплитуде тока, протекающего через двухполюсник.
Правоохранительные органы 7
Ваиант №6 Правоохранительные органы - обособленная группа (преимущественно) государственных органов, уполномоченных осуществлять деятельность по охране правопорядка и законности, защите прав и свобод человека (правоохранительную деятельность).
Сейсмическая инверсия
Сущность волнового и геологического представления геологического разреза. Особенности использования нейронных сетей для прогноза русловых песчаников. Понятие картирования сейсмофаций. Анализ импеданса и пористости с учетом глин в покрышке и в подошве.