2022, випуск 1, c. 72-95

Одержано 19.06.2022; Виправлено 27.06.2022; Прийнято 28.06.2022

Надруковано 30.06.2022; Вперше Online 03.08.2022

https://doi.org/10.34229/2707-451X.22.1.8

Попередня  |  ПОВНИЙ ТЕКСТ  |  Наступна

 

УДК 389.14;006.15.7

Прогнозування та визначення часу напрацювання на метрологічну відмову смарт-систем для прецизійного землеробства

В.Т. Кондратов

Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України, Київ

Листування: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 

Вступ. Вирішення завдання прогнозування та визначення часу напрацювання на метрологічну відмову та проведення перших перевірок смарт-систем (СС) прецизійного землеробства можливе при вирішенні проблеми самокалібрування смарт-сенсорів, що входять до складу цих СС. Зазначена проблема вирішена та описана в роботі [1]. 

Мета роботи. У статті викладено методологію динамічного прогнозування та визначення часу напрацювання на метрологічну відмову (МВ), а також порядок проведення перших повірок СС, призначених для прецизійного землеробства.

Результати. У статті описано запатентований в Україні метод вимірювання часу напрацювання СС на МВ (метод динамічного прогнозування) на основі синтезованої імовірнісно-фізичної моделі (ІФ-моделі) МВ СС, що описується багатопараметровою функцією розподілу (ФР) Кондратова – Вейбулла з керованими (і гнучкими) параметрами. Запропонована модель описує взаємозв'язок нормованої похибки з параметрами метрологічної надійності СС. Показано, що динамічні регресійні ІФ-моделі МВ являють собою поєднання можливостей регресійних моделей, що використовують гнучкі багатопараметрові ФР, з можливістю використання динамічних (просторово-часових) процесів, що охоплюють різні тенденції зміни значень нормованих похибок і смуги їх невизначеності, довірчої імовірності, тимчасових рамок, допустимих граничних умов тощо. Метод динамічної регресії – це сукупність прийомів зворотно-поступального наближення значень параметра зсуву динамічної ІФ-моделі МВ до прогнозного значення параметра зсуву статичної ІФ-моделі МВ СС, а також прийомів оцінки достовірності та точності прогнозування та визначення часу напрацювання на МВ. У статті описано сутність нового методу визначення часу напрацювання СС на МВ із використанням ІФ-моделі МВ на основі ФР Кондратова – Вейбулла. Вперше розроблено та представлено графічний портрет ІФ-моделі МВ СС в об'єднаній системі шкал (координат), – зі шкалами «імовірність метрологічної відмови Pξ», «нормованої похибки ξx» та роздільних чи суміщених шкал «інтервальної шкали часу tx» та «шкали календарного часу». Описано процедуру визначення часу проведення першої перевірки, відзначено перевагу неперіодичних перевірок з метою економії витрат на їх проведення. Відзначено, що імовірнісна міра МВ є метрологічним числом і має свою смугу невизначеності, що залежить від смуги невизначеності похибки вимірювання зразкової фізичної величини x0 в моменти часу проведення кожної повірки. У цьому випадку похибка визначення часу напрацювання на МВ може становити від сотень годин до кількох років.

Рекомендується час між повірками вибирати кратним одного року, а перевірки проводити в один і той же день і місяць року.

Висновки. Метод динамічної регресії  – ефективний і універсальний метод завдяки забезпеченню високої точності прогнозування та визначення часу напрацювання на МВ. Він може бути реалізований також при використанні ІФ-моделей МВ на основі функцій розподілу Кондратова – Коші, Кондратова – Лапласа та інших.

 

Ключові слова: метрологічна відмова, імовірнісно-фізичні моделі, метод динамічної регресії, функція розподілу, повірка, зразкова фізична величина.

 

Цитувати так: Кондратов В.Т. Прогнозування та визначення часу напрацювання на метрологічну відмову смарт-систем для прецизійного землеробства. Cybernetics and Computer Technologies. 2022. 1. С. 72–95. https://doi.org/10.34229/2707-451X.22.1.8

 

Список літератури

           1.     Кондратов В.Т. Метрологическое обеспечение безпроводных сенсорных систем. Кібернетика та компютерні технології. 2020. 1. С. 83–92. https://doi.org/10.34229/2707-451X.20.1.9

           2.     Вариационные принципы механики. «Физическая Энциклопедия» /Phys.Web.Ru/ http://www.astronet.ru/db/msg/1172894 (звернення: 20.02.2022)

           3.     Кондратов В.Т. Теория метрологической надежности: графический портрет вероятностно-физической модели метрологических отказов средств измерений. Сообщение 1. Метрология и измерительная техника. 2010. № 4 . С. 147–153.

           4.     Кондратов В.Т. Теория метрологической надежности: функция распределения Кондратова – Вейбулла. Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. 2008. № 3. С. 101–113.

           5.     Кондратов В.Т. Теория метрологической надежности: функция распределения Кондратова – Вейбулла и ее основные разновидности. Научные труды XI-й Международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики». Книга «Приборостроение». М.: МГУ ПИ, 2008. С. 124–131.

           6.     Кондратов В.Т. Свойства функции распределения Кондратова-Вейбулла. Научные труды XI-й Международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики». Книга «Приборостроение». М.: МГУ ПИ, 2008. С. 131–137.

           7.     Кондратов В.Т. Расширение функциональных возможностей функции распределения КондратоваВейбулла. Научные труды XI-й Международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики». Книга «Приборостроение». М.: МГУ ПИ, 2008. С. 138–145.

           8.     Кондратов В.Т. Функции распределения погрешностей в течение времени наработки на метрологический отказ и их свойства. Сборник докладов V-й международной научно-технической конференции. Под ред. А.А. Данилова. Пенза, 2008. С. 10–22.

           9.     Кондратов В.Т. Новая стратегия развития теории метрологической надежности. Официальный каталог. V-я Международная специализированная выставка-конкурс средств измерений, испытательного и лабораторного оборудования «МЕТРОЛОГИЯ-2009». Первый Всероссийский симпозиум метрологов. РФ, Москва. 19–21 мая 2009. М.: ВВЦ. С. 48–49.

 

 

ISSN 2707-451X (Online)

ISSN 2707-4501 (Print)

Попередня  |  ПОВНИЙ ТЕКСТ  |  Наступна

 

 

 

© Вебсайт та оформлення. 2019-2022,

Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України,

Національна академія наук України.