Разработка и исследование методов и средств автоматизации поверки щитовых электроизмерительных приборов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.01, доктор технических наук Киселев, Сергей Константинович

• Киселев, Сергей Константинович
• доктор технических наук
• 2005

Оглавление диссертации доктор технических наук Киселев, Сергей Константинович

Введение

Глава 1 Анализ существующих методов и средств поверки как части автоматизированного производства щитовых электроизмерительных приборов

1.1 Общая характеристика комплексно-автоматизированного производства щитовых электроизмерительных приборов

1.2 Определение требований к методам и средствам автоматизации поверки

1.3 Анализ существующих средств автоматизации поверки щитовых ф электроизмерительных приборов

1.3.1 Средства задания образцовых значений сигналов

1.3.2 Средства считывания показаний

1.4 Определение технических требований к устройству оптического считывания показаний

1.5. Результаты и выводы

Глава 2 Разработка имитационной модели системы автоматизации поверки измерительных приборов ф 2.1 Назначение модели системы автоматизации поверки

2.2 Описание системы автоматизации поверки как объекта моделирования 72 ь 2.3 Проверка модели системы автоматизации поверки

2.4 Результаты и выводы

Глава 3 Автоматизация определения показаний щитовых электроизмерительных приборов с плоской шкалой

3.1 Задача алгоритмического определения показаний в системе ав-® томатизации поверки

3.2 Разработка технологии и алгоритмов предварительной обработки изображений

3.2.1 Анализ изображений

3.2.2 Сегментация изображений

3.2.3 Контрастирование изображений

3.2.4 Бинаризация изображений

3.2.5 Фильтрация изображений

3.2.6 Вектор параметров технологии предварительной обра- 140 ботки

3.3 Разработка технологии и алгоритмов определения показаний 142 приборов с плоской шкалой

3.3.1 Общая технология определения показаний

3.3.2 Поиск и определение координат крайних отметок

3.3.3 Вычисление координат центра шкалы

3.3.4 Определение траекторий поиска отметок шкалы и стрелки

3.3.5 Поиск и определение угловых положений отметок шкалы и стрелки

3.3.6 Определение показания и погрешности поверяемого прибора

3.3.7 Вектор параметров технологии определения показаний

3.4 Анализ погрешностей определения показаний приборов с плоской шкалой и разработка алгоритмов их коррекции J

3.4.1 Погрешности, возникающие при получении оцифрованного изображения с показаниями прибора с плоской шкалой 159 3.4.2. Погрешности, обусловленные алгоритмами определения показаний прибора с плоской шкалой

3.5 Результаты и выводы

Глава 4 Автоматизация определения показаний щитовых электроизмерительных приборов профильного типа

4.1 Особенности приборов профильного типа как объектов автоматизации поверки

4.2 Разработка технологии и алгоритмов предварительной обработки изображений с показаниями профильных приборов

4.3 Алгоритм определения показаний профильных приборов

4.4 Анализ погрешностей определения показаний профильных приборов и разработка алгоритмов их коррекции

4.4.1 Погрешности, возникающие при получении оцифрованно го изображения с показаниями профильного прибора

4.4.2 Погрешности, обусловленные алгоритмами определения показаний профильного прибора

4.5 Результаты и выводы

Глава 5 Способы автоматизации поверки щитовых электроизмерительных приборов в динамическом режиме

5.1 Динамический режим работы щитовых электроизмерительных приборов

5.2 Метод определения динамических характеристик щитового электроизмерительного прибора

5.3 Способ автоматизации поверки с расчетным исключением динамической погрешности

5.4 Оптическое считывание показаний при поверке в динамическом режиме

5.5 Способ автоматизации поверки с использованием интерполяции показаний

5.6 Результаты и выводы

Глава 6 Разработка и исследование обучающихся систем автоматизации поверки

6.1 Задачи обучения в системе автоматизации поверки

6.2 Метод автоматизации поверки с использованием искусственных нейронных сетей

6.3 Проверка работоспособности метода автоматизации поверки с использованием искусственных нейронных сетей

6.4 Методика формирования обучающей выборки

6.5 Результаты и выводы

Глава 7 Автоматизация контроля и поверки щитовых приборов с цифровой индикацией показаний

7.1 Определение режимов оптического считывания показаний приборов с цифровой индикацией

7.2 Предварительная обработка изображений цифровых индикаторов

7.3 Алгоритм определения показаний приборов с цифровой индикацией

7.4 Определение показаний приборов с цифровой индикацией с ис- 300 пользованием искусственных нейронных сетей

7.5 Результаты и выводы

Глава 8 Реализация и использование систем автоматизации поверки щитовых электроизмерительных приборов

8.1 Реализация системы автоматизации поверки

8.2 Метрологическая аттестация системы автоматизации поверки

8.3 Автоматическая настройка системы автоматизации поверки на тип поверяемого прибора

8.4 Результаты и выводы 338 Заключение 340 Список литературы 346 Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование методов и средств автоматизации поверки щитовых электроизмерительных приборов»

В настоящее время в России характер производства щитовых электроизмерительных приборов (ЩЭИГТ) определяется рядом факторов: изменением структуры спроса, что приводит к относительному снижению объемов производимых аналоговых средств измерений и увеличению числа типов производимых приборов; освоением производства новых средств измерений, предоставляющих потребителю новые функциональные и системные возможности; конкуренцией со стороны ведущих зарубежных производителей щитовых аналоговых приборов (Prefag, Германия, Howard Butler Ltd., Великобритания, Lumel, Польша, Metra Blanslca, Чехия,.Carrel & Carrel, Новая Зелландия, DER EE Electrical Instruments Co. Ltd., Тайвань, Iskra Instrument d.d., Словения и др.); освоением производства средств измерений аналогичных (или заменяющих) тем, которые производились ранее на предприятиях Межотраслевого государственного объединения «Электромера» (ПО «Электроизмеритель» г. Житомир, ПО «Электроизмеритель», г. Витебск, ПО «Микроприбор», г. Львов, АООТ «Электроприбор» г. Ереван и др.); общей тенденцией снижения сроков разработки и освоения производства новых средств измерений.

Все эти факторы в значительной степени изменяют сложившуюся ранее структуру данной области приборостроения как массового производства и приближают его по ритмичности и изменчивости к серийному или мелкосерийному. Это, в свою очередь, требует совершенствования применяемых производственных технологий, повышения их гибкости, адаптируемости к новым типам осваиваемых приборов, повышения уровня механизации и автоматизации технологических операций, их пригодности к выполнению с использованием современных технических средств автоматизации, повышения контролепригодности и управляемости технологического процесса.

Уровень автоматизации производства ЩЭИП на ведущих предприятиях отрасли (таких как ОАО «Электроприбор» г. Чебоксары, ЗАО «ПО Электроточпри-бор» г. Омск, ОАО «Краснодарский ЗИП» и др.) достаточно высок. Большинство операций сборки, регулировки и контроля аналоговых приборов производится с использованием специальных автоматов или полуавтоматов, на механизированных рабочих местах. Условия производства ЩЭИП предъявляют высокие требования к производительности средств автоматизации, так как экономический эффект достигается только при продолжительности каждой операции технологического процесса сборки, регулировки, контроля и поверки не более десятков секунд при обеспечении синхронности работы всего оборудования в жестком производственном цикле. Важной задачей является обеспечение надежности функционирования технических средств автоматизации, наработка на отказ которых должна быть не менее 10000 часов, в связи с чем одним из основных требований к средствам автоматизации является их простота и унифицированность

Для достижения данных требований выполнение большинства технологических операций производства ЩЭИП основано на том, что приборы рассматриваются как активные объекты автоматизации, способные в динамических режимах подвижной части выдавать информацию о своем состоянии в виде параметров электрических сигналов. С использованием данного подхода разработаны методы автоматизации практически всех регулировочных и контрольных операций, взаимосвязанные с этими методами пути совершенствования конструкций ЩЭИП, также решены вопросы реализации предложенных методов на основе серийных и специальных технических средств автоматизации.

В тоже время точность используемых при этом измерительных преобразований не достаточна для контроля метрологических характеристик приборов основных классов 1.0 - 4.0. Поэтому в настоящее время операции контроля и поверки основных метрологических характеристик ЩЭИП не автоматизированы и осуществляются вручную, что приводит к снижению производительности и экономической эффективности производства, повышает риски производителя и заказчика (ошибки поверки 1 и 2 рода), препятствует сбору и анализу статистической информации о качестве выпускаемых средств и внедрению систем контроля и управления техпроцессом в целом.

Не менее важной задачей является оснащение гибкими, перенастраиваемыми на поверку разных типов приборов системами Центров метрологии и стандартизации, метрологических служб предприятий, так как сегодня в эксплуатации только в России находится более 200 млн. шт. щитовых приборов. Наиболее важной характеристикой в этом случае является надежность метрологического обеспечения системы, что достижимо только при максимальном уровне автоматизации поверки, исключении субъективных факторов.

Таким образом, комплексное решение задач развития методов и средств автоматизации поверки ЩЭИП, обеспечивающих, во-первых, возможность включения их в сложившуюся структуру сборочно-регулировочных автоматических и автоматизированных технологических установок в производстве с обеспечением требуемой синхронности и темпа работы технологических линий и, во-вторых, возможность гибкой перенастройки систем автоматизации поверки (АП) на новые типы поверяемых приборов по возможности без изменения их технического состава, алгоритмического и программного обеспечения, является актуальной научно-технической проблемой и имеет важное экономическое и производственное значение, влияет на дальнейшее развитие и совершенствование всего производства щитовых приборов.

Теоретические основы решения проблемы автоматизации поверочных работ были заложены в работах, проводимых более 30 лет назад во ВННИМСе под руководством А .Я. Безикович, В.И. Прицкера, С.П. Эскина, Д.И Зорина.

Существенным прогрессом в области техники считывания показаний поверяемых приборов явилась разработка систем, использующих отсчетные устройства на базе передающих телевизионных камер. На их основе оказалось возможным предложить способы контроля и поверки не только щитовых стрелочных измерительных приборов, но и приборов с комбинированными многострочными шкалами, а также приборов с цифровой индикацией показаний (Ю.А. Хохлов, И.П. Гринберг, Ю.В. Корольков, В.А Ищенко, В.Н Чинков, П.В. Минченков и др.).

Новым направлением в развитии систем АП явились работы, выполненные конце 80-х годов, в которых оптические считывающие устройства использовались как системы технического зрения. Разработки, проведенные под руководством М.С. Ройтмана, Ю.Г. Свинолупова, В.П. Войтко, Д.Л. Удута, Э.Н. Седова, привели к тому, что системы АП фактически сформировались как разновидность ИИС, т.к. при их функционировании реализуются в совокупности функции и систем автоматического контроля, и систем технической диагностики, и систем распознавания образов, т.е. всех трех разновидностей ИИС.

Несмотря на актуальность проблемы автоматизации поверки ЩЭИП и достаточно большой объем выполненных работ, полученные ранее решения не нашли применения в производстве и в настоящее время промышленно применимых систем АП не существует. Объясняется это как недостаточным уровнем развития технических средств автоматизации (прежде всего средств оптического считывания показаний), так и тем, что автоматическое выполнение традиционных методов поверки не дает значительного выигрыша в производительности и точности. Качественное изменение ситуации возможно только при разработке новых способов и алгоритмов поверки, ориентированных в своей основе на автоматическую реализацию. Это соответствует общей тенденции развития современных ИИС, которая заключается в автоматизации и интеллектуализации существующих средств измерений на основе цифровых (компьютерных) методов обработки измерительной информации. Для разработки средств автоматизации поверки ЩЭИП, которые бы обладали необходимыми точностью, производительностью, системностью и гибкостью использования, необходимо применение новейших технических средств из области считывания изображений и информационных технологий для обработки измерительной информации.

В соответствии с этим целью работы является разработка новых методов и средств автоматизации поверки и контроля метрологических характеристик щитовых электроизмерительных приборов, обладающих повышенными эксплуатационными характеристиками - простотой реализации и настройки, надежностью, точностью, необходимым быстродействием, реализуемостью на базе серийно выпускаемых средств автоматизации.

Для достижения поставленной цели в диссертации решаются следующие задачи:

1. Проводится анализ характера производства ЩЭИП в складывающихся экономических условиях, существующего средств и уровня автоматизации технологий сборки и контроля, определяются технические, технологические, организационные и экономические требования к методам и средствам автоматизации поверки в формирующихся структурах и технологиях серийного и мелкосерийного производства данных средств измерений.

2. Разрабатывается единая обобщенная модель системы автоматизации поверки и контроля метрологических характеристик ЩЭИП как средство анализа и синтеза технических решений в данной области, средство исследования, оценки и сравнения характеристик существующих и разрабатываемых методов, способов и алгоритмов автоматизированной поверки.

3. Разрабатываются, исследуются и оцениваются новые способы автоматизации поверки, определения показаний поверяемых приборов в системах автоматизации поверки с использованием систем технического зрения, основанных на современных технических средствах считывания изображений и технологиях и алгоритмах обработки оцифрованных изображений.

4. Разрабатываются и исследуются новые способы автоматизации поверки и контроля ЩЭИП в динамических режимах, ориентированные на поверку приборов с различными средствами считывания показаний.

5. Выбирается и обосновывается математический аппарат, пригодный для построения алгоритмического и программного обеспечения систем АП, позволяющий придать им свойство обучаемости для гибкого использования и адаптируемости к новым типам поверяемых приборов при серийном производстве с изменяемой ритмичностью.

5. Разрабатываются методы и средства реализации обучающихся систем АП, методики их настройки и эксплуатации, исследуется и оценивается их работоспособность и эффективность

7. Разрабатывается методика метрологической аттестации систем АП ЩЭ

ИП.

8. Разрабатываются технические, алгоритмические и программные средства реализации систем АП, проводится реализация, исследование и внедрение в производство систем АП и контроля различных типов ЩЭИП.

Методы выполнения исследований. Работа выполнена с использованием методов имитационного моделирования, вычислительной математики, математической статистики, теории погрешностей и обработки результатов измерений, аппарата искусственных нейронных сетей, методов и алгоритмов обработки и распознавания изображений.

Достоверность разработанных научных положений и выводов подтверждена результатами вычислительных экспериментов в специализированных системах моделирования и с разработанной имитационной моделью, результатами экспериментальных исследований и опытных испытаний разработанных методов и средств автоматизации.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. В качестве средства исследования, оценки и сравнения характеристик методов, способов и алгоритмов поверки, для прогнозирования характера функционирования средств автоматизации разработана обобщенная имитационная модель системы автоматизации поверки и контроля метрологических характеристик ЩЭИП. Универсальность модели обеспечена тем, что в ней реализованы все основные виды входных воздействий на поверяемые средства, различные режимы функционирования самих поверяемых средств, аналоговые и аналого-цифровые измерительные преобразования при получении их показаний, различные ал горитмы обработки результатов. Реализация модели на основе структурного и объектно-ориентированного подходов обеспечила открытость модели, возможность разработки, отладки и тестирования на ней алгоритмического и программного обеспечения, которое затем может быть перенесено на реальную систему с минимальными доработками.

2. Разработан и исследован новый метод автоматизации поверки, основанный на использовании для определения показаний щитовых приборов аппарата искусственных нейронных сетей (ИНС). Использование нейросетевых технологий обеспечивает единство математического и алгоритмического аппарата на всех этапах обработки информации в системе АП, позволяет получать алгоритмы определения показаний различных типов приборов через обучение ИНС, решает проблему повышения надежности распознавания показаний по изображениям, содержащим возможные вариации освещённости, шума, искажений объектов и т.п. Метод позволяет реализовать как допусковый контроль величины погрешности у поверяемого прибора, так и определение точного значения погрешности на поверяемых отметках.

3. Разработан новый класс систем АП, обладающих возможностью настройки на новые типы поверяемых приборов через процедуру обучения без изменения технического, алгоритмического и программного обеспечения. Предложена технология обучения системы АП определению показаний приборов нового типа с использованием стандартных технических средств, входящих в состав системы. Свойство обучения у систем АП обеспечивает возможность их гибкого использования в структуре комплексно-автоматизированного производства ЩЭИП в условиях серийного и мелкосерийного производства.

4. Разработаны технические и алгоритмические средства специализированных СТЗ для считывания показаний различных типов ЩЭИП в системах АП. В качестве аппаратного средства считывания в СТЗ предложено использовать оптический планшетный сканер, который обеспечивает по сравнению с видеокамерами такие преимущества, как увеличение разрешающей оптической способности и диапазона воспроизводимых яркостей получаемых изображений, возможность прямого подключения к контроллеру или промышленному персональному компьютеру по стандартному интерфейсу, возможность реализации способов поверки в статическом и динамическом режимах. Алгоритмическое обеспечение СТЗ составляют технологии подготовки исходных изображений и определения показаний ЩЭИП. Разработанные средства обеспечивают необходимые точность, достоверность и производительность поверки приборов основных классов точности.

5. Разработаны новые способы автоматизации поверки ЩЭИП в динамических режимах, обладающие быстродействием, низкой погрешностью, простотой реализации на системах АП с различными принципами считывания показаний.

Практическая ценность полученных в работе результатов заключается в том, что: использование разработанной модели системы АП позволяет разрабатывать и отлаживать алгоритмическое и программное обеспечение систем АП; создавать библиотеку алгоритмических и программных модулей, дающих возможность оперативно изменять структуру программного обеспечения систем при эксплуатации; оптимизировать функционирование системы во время проведения исследований; сокращать сроки и средства необходимые на разработку подобных систем; определены основные технические требования, которыми должно обладать аппаратное средство считывания в СТЗ определения показаний при автоматизации поверки ЩЭИП для обеспечения требуемой точности и достоверности результатов; определены режимы считывания индикаторных частей основных типов поверяемых ЩЭИП (с полоской шкалой, профильных, с цифровой индикацией), обеспечивающие получение оцифрованных изображений с необходимым для дальнейшей обработки качеством; результаты анализа причин возникновения погрешностей при определении показаний в системах АП с оптическим считыванием, определение их харакобработки позволили предложить пути снижения и компенсации погрешностей для достижения необходимой точности и достоверности автоматизированной поверки; разработанные в работе устройства составляют техническую базу для автоматизации поверки и контроля градуировочных характеристик основных типов ЩЭИП; в совокупности разработанные методы и средства автоматизации поверки позволили реализовать данную технологическую операцию в соответствии с требованиями современного комплексно-автоматизированного производства ЩЭИП, включить систему АП в состав технологического оборудования для автоматизации сборки, регулировки и контроля ЩЭИП, тем самым повысить технологичность и экономичность производства.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая имитационная модель системы АП, позволяющая исследовать, оценивать и сравнивать характеристики методов, способов и алгоритмов поверки, анализировать и синтезировать технические решения, разрабатывать, отлаживать и тестировать алгоритмическое и программное обеспечение для сокращения сроков и средств проектирования систем АП.

2. Метод АП, основанный на использовании для обработки информации при поверке аппарата искусственных нейронных сетей, который позволяет получать алгоритмы определения показаний различных типов ЩЭИП через процедуру обучения, а также обеспечивает повышение надежности определения показаний поверяемых приборов по изображениям с вариациями освещенности, помехами, искажениями объектов и т.п. Результаты исследований различных вариантов реализации метода, подтверждающие его реализуемость и эффективность.

3. Новый класс обучаемых систем АП, настраиваемых на новые типы поверяемых ЩЭИП с различными видами шкал и классами точности без изменения их технического, алгоритмического и программного обеспечения, что обеспечивает гибкость их применения в технологическом процессе, методика их обучения и использования.

4. Способы, технологии и алгоритмы определения показаний различных типов ЩЭИП с использованием систем технического зрения, основанных на современных технических средствах считывания изображений и методах обработки оцифрованных изображений.

5. Способы и алгоритмы автоматизации поверки ЩЭИП в динамическом режиме, обладающие универсальностью, быстродействием, простотой реализации на базе технических средств считывания показаний, основанных на различных физических принципах.

6. Алгоритмические, программные и технические средства систем АП, обеспечивающие их необходимую надежность, производительность, точность, простоту в эксплуатации, гибкость в использовании, что позволяет включить разработанные с их использованием системы АП в сложившуюся структуру комплексно-автоматизированного производства ЩЭИП

Реализация и внедрение результатов работы. Работа лежит в рамках многолетних исследований и разработки средств автоматизации производства ЩЭИП, проводимых в Ульяновском государственном техническом университете для ведущих предприятий отрасли и обобщает результаты, полученные автором в процессе выполнения следующих работ:

Разработка информационного обеспечения автоматизированного контроля технологических процессов производства аналоговых измерительных приборов» Министерство общего и профессионального образования РФ ЕЗН 19972000 гг.

Логико-математическое моделирование в задачах обработки информации, автоматизации проектирования и производства», Министерство общего и профессионального образования РФ, ЕЗН 2000-2005 гг.

Разработка автоматизированного технологического комплекса контроля метрологических характеристик измерительных приборов при их производстве»

Научно-техническая программа «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» 2001-2002 гг.

Разработка способов и алгоритмов автоматизации технологических операций контроля и поверки в производстве измерительных приборов» Научно-техническая программа «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» 2003-2004 гг. ряда хоздоговорных работ с ОАО «Электроприбор» г. Чебоксары: «Развитие автоматизированных технологий в проектировании и производстве электроизмерительных приборов» 2001 г., «Разработка и внедрение новых средств измерений, систем автоматизации их расчета и производства» 2002 г., "Совершенствование технологий изготовления ЩЭИП и разработка новых электроизмерительных приборов" 2003 г., "Разработка перспективных средств измерений и технологий производства СЭП" 2004 - 2005 гг.

Результаты диссертационной работы внедрены в производство на основном отечественном производителе ЩЭИП ОАО «Электроприбор» г. Чебоксары. Материалы диссертационной работы также используются в учебном процессе на кафедре «Измерительно-вычислительные комплексы» Ульяновского государственного технического университета по дисциплинам направления 551500 «Приборостроение» и магистерской программы 551505 «Измерительные информационные технологии».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: международной конференции «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке и технике», Ульяновск, 2004, 2005 гг.; международной конференции «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке, технике и экономике», Ульяновск, 2001, 2002, 2003 гг.;

V всероссийской НТК «Нейроинформатика-2003», Москва, 2003 г.; четвертой всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии и электроника», Екатеринбург, 2000 г.; международной конференции «Технологии и системы сбора, обработки и представления информации», Рязань, 1993 г.;

VI всероссийской конференции «Оптические, радиоволновые тепловые методы и средства контроля качества материалов, изделий и окружающей среды», Ульяновск, 1993 г.; всесоюзной конференции «Пути развития электронных средств и задачи высшей школы в подготовке специалистов соответствующей квалификации», Ульяновск, 1991 г.; всесоюзной конференции "Измерения и контроль при автоматизации производственных процессов», Барнаул, 1991 г.; представлялись на: выставке 2-й международной научно-технической конференции «Интерактивные системы: проблемы человеко-компьютерного взаимодействия», Ульяновск, 1997.

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 5д работах, включая 2 монографии, 32, статей и тезисои докладов на международных и российских конференциях, 8 патентов и авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 8 глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 367 страниц текста, № рисунка- j 26 таблиц. Список литературы состоит из 214 наименований.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы измерения по видам измерений», Киселев, Сергей Константинович

Основные результаты и выводы, полученные лично автором и под его руководством при выполнении ряда научно-исследовательских работ и проектов в рамках разработки и исследования методов и средств автоматизации поверки щитовых электроизмерительных приборов, можно сформулировать следующим образом:

1. Для эффективного использования систем АП в условиях современного приборостроительного производства, характеризующегося повышенной ритмичностью и изменчивостью, они должны быть включены в состав средств комплексно-автоматизированного производства ЩЭИП. Для этого используемые методы автоматизации поверки должны обеспечивать ее высокую производительность, универсальность, высокую достоверность результатов, возможность реализации на типовом, стандартном оборудовании. Средства автоматизации поверки должны обладать высокой надежностью, возможностью быстрой и гибкой перенастройки на поверку новых типов измерителей, технической простотой реализации, простотой в эксплуатации и настройке, невысокой, по возможности, стоимостью.

Анализ известных технических решений в области автоматизации поверочных работ и ряда выполненных при работе над проблемой разработок показал, что определение градуировочных характеристик приборов на основе свойства обратимости электромеханических преобразователей, которыми являются ЩЭИП, или использование для определения показаний различных устройств масочного типа (в том числе и встроенного контроля показаний) не отвечает всей полноте указанных требований. Для определения показаний поверяемых приборов в системах АП необходимо использовать систему технического зрения, построенную на универсальных эффективных технических средствах оптического считывания и имеющую развитое алгоритмическое и программное обеспечение.

Предложен новый вид устройств считывания показаний в системах АП -оптический планшетный сканер, использование которого обеспечивает по сравнению с видеокамерами такие преимущества, как увеличение разрешающей оптической способности и диапазона воспроизводимых яркостей получаемых изображений, возможность прямого подключения к контроллеру или промышленному персональному компьютеру по стандартному интерфейсу, возможность реализации способов поверки в статическом и динамическом режимах. Определены основные технические требования, которыми должен обладать сканер для использования в системе технического зрения для считывания показаний поверяемых ЩЭИП при автоматизации поверки.

2. Повышенная сложность современных методов и алгоритмов обработки измерительной информации в системах АП требует эффективного средства их исследования, оценки и разработки. В качестве такого средства предложено использовать имитационную математическая модель системы АП. Данная модель разработана и реализована на основе структурного и объектно-ориентированного подходов, что обеспечивает открытость модели и возможность разрабатывать, отлаживать и тестировать на ней алгоритмическое и программное обеспечение, которое затем может быть перенесено на реальную систему АП с минимальными доработками. Проведение имитационных экспериментов с моделью позволяет варьировать характеристики поверяемых средств, устройств, используемых в системе, реализуемых измерительных преобразований, режимы поверки, алгоритмы управления и обработки, устанавливать их влияние на качество автоматизированной поверки, степень соответствия исследуемых методов и средств автоматизированной поверки требованиям комплексно-автоматизированного производства ЩЭИП.

3. Определены режимы считывания индикаторных частей основных типов ЩЭИП (с плоской шкалой, профильного типа, с цифровой индикацией показаний) СТЗ на основе оптического планшетного сканера, обеспечивающие необходимое для дальнейшего определения показаний качество оцифрованных изображений при минимальной избыточности.

4. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение СТЗ для определения показаний ЩЭИП основных типов в системах АП. Технология обработки изображений содержит 2 этапа: подготовку исходных изображений, получаемых с устройства считывания, и, собственно, определение показаний поверяемых приборов. Первый этап составляют алгоритмы сегментации, контрастирования, бинаризации и фильтрации, которые обеспечивают стабильное качество обработанных изображений не зависимо от вариации параметров исходных изображений, получаемых с устройства считывания. Второй этап обработки построен на основе специально разработанных алгоритмов с максимальным учетом априорной информации о виде анализируемых индикаторных частей, что позволяет упростить процедуры поиска и выделения отсчитывающих элементов, сократить общую вычислительную сложность технологий.

5. Проведен анализ погрешностей определения показаний ЩЭИП при использовании разработанных технических и алгоритмических средств. По причинам возникновения выделены 2 группы погрешностей: погрешности, возникающие при оптико-электронном получении оцифрованного изображения индикаторной части прибора, и погрешности, обусловленные алгоритмами определения показаний по оцифрованным изображениям. Выделены погрешности, носящие систематический характер, и погрешности, являющиеся случайными. Предложены методы алгоритмической коррекции систематических погрешностей, указаны пути снижения случайных погрешностей. Результаты исследования погрешностей показали, что определенные режимы считывания индикаторных частей ЩЭИП и разработанная технология обработки изображений обеспечивают необходимые точность и достоверность определения показаний при реализации различных способов автоматизации поверки ЩЭР1П основных классов точности 1.5 и ниже при использовании в качестве устройства считывания планшетного сканера (или другого оптического считывающего устройства с аналогичными техническими характеристиками).

6. Проведено исследование различных способов автоматизированной поверки в динамическом режиме. Установлено, что наиболее эффективным путем исключения динамической погрешности показаний является вычисление её значения через динамические характеристики подвижной части прибора. Предложен метод определения динамических характеристик подвижной части ЩЭИП, определены его точностные характеристики, разработаны алгоритмы реализации метода для ЩЭИП с различным числом поверяемых отметок. Предложены 3 новых способа автоматизации поверки ЩЭИП в динамическом режиме, обладающие высокой производительностью и универсальностью.

Разработан способ автоматизации поверки ЩЭИП в динамическом режиме при использовании для считывания показаний оптического планшетного сканера. Способ позволяет зафиксировать перемещение стрелки поверяемого прибора под действием динамического линейно нарастающего (убывыающего) сигнала в виде траектории ее движения от начальной до конечной отметки, что обеспечивает определение показаний прибора без покадровой динамической съемки показаний в ходе поверки и последующей программной обработки большого числа изображений, как это реализуется при использовании в системах АП считывающей видеокамеры.

7. Анализ задачи повышения универсальности и обеспечения возможности быстрой и гибкой перенастройки используемых средств автоматизации на поверку новых типов ЩЭИП показал, что им необходимо придать свойство адаптации или обучения. Предложено использовать для этого аппарат искусственных нейронных сетей.

Разработан новый метод автоматизированной поверки щитовых приборов, основанный на использовании для определения их показаний аппарата искусственных нейронных сетей. Метод позволяет расширять число типов измерительных приборов, поверяемых на системе АП, через обучение новой ИНС.

Все операции настройки системы на новый тип прибора и собственно поверки реализуются автоматически (программно) и не требуют «ручного» изменения алгоритмического и программного обеспечения системы. Применение нейросе-тевых методов в системе АП также повышает надежность определения показаний поверяемых приборов по изображениям, содержащим возможные вариации освещённости, шума, искажений объектов и т.п.

8. Проведено исследование разработанного метода поверки с использованием ИНС в вариантах: для реализации допускового контроля погрешности поверяемого средства и для реализации определения точного значения погрешности в поверяемых точках. Установлены типы нейросетей, их параметры, целевые функции и алгоритмы обучения, пригодные для решения задачи распознавания показаний ЩЭИП. Для нейросетей выделенных типов получены оценки достоверности допускового контроля погрешности поверяемого прибора и определения точного значения погрешности в поверяемых точках. Установлены характеристики вычислительной сложности задачи распознавания показаний с использованием нейросетевых методов.

Результаты разработки новых методов и средств автоматизации поверки на основе использования ИНС позволяют утверждать, что полученные научные и технические решения составляют новый класс систем АП ЩЭИП, обладающих возможностью настройки на новые типы поверяемых приборов через процедуру обучения без изменения технического, алгоритмического и программного обеспечения системы.

9. Разработана система АП щитовых электроизмерительных приборов, в которой реализованы основные методы и средства, разработанные в процессе работы над проблемой. Система разработана для включения ее в состав средств комплексно-автоматизированного производства ЩЭИП на ОАО «Электроприбор» г. Чебоксары и отвечает его требованиям по быстродействию, надежности, метрологическим характеристикам, возможности настройки на основные типы выпускаемых ЩЭИП. Система прошла испытания и внедрена в производство на ОАО «Электроприбор» г. Чебоксары.

10. Предложена методика метрологической аттестации системы АП ЩЭИП при оптическом считывании показаний. Аттестация строится на установлении точностных характеристики измерительного канала системы АП и общей оценке достоверности автоматизированной поверки. Разработанная методика положена в основу программы государственных испытаний системы АП с целью присвоения ей типа.

Таким образом, представленные в диссертации разработки и исследования методов и средств автоматизации поверки ЩЭИП легли в основу создания нового класса систем АП и обеспечили, во-первых, возможность их включения в сложившуюся структуру сборочно-регулировочных автоматических и автоматизированных технологических установок в комплексно-автоматизированном производстве ЩЭИП с обеспечением требуемой синхронности и темпа работы технологических линий и, во-вторых, обеспечили возможность их гибкой перенастройки на новые типы поверяемых приборов без изменения технического состава, алгоритмического и программного обеспечения систем, что является решением актуальной научно-технической проблемы, имеет важное экономическое и производственное значение и положительно влияет на дальнейшее развитие и совершенствование всего производства щитовых приборов.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Киселев, Сергей Константинович, 2005 год

1. Абламейко С.В., Лагуновский Д.М. Обработка изображений: технология методы, применение. Мн.: Амалфея, 2000. - 304 с.

2. Абламейко С.В. Сравнение алгоритмов фильтрации шумов при различны параметрах фильтров // Теория и методы проектирования сложных систем и автоматизации научных исследований. Минск. Институт техн. кибернетики АН БССР, 1985. - с. 34-38.

3. ABBYY FineReader Банк. Версия 4.5. Руководство пользователя. -М.: ABBYY Software House, 2002. 71 с.

4. Автоматизация радиоизмерений. Под ред. В.П. Балашова. М.: Сов. радио, 1996. - 527 с.

5. Автоматизация контроля магнитоэлектрических измерительных приборов / И.Е. Липкин, В.М. Осипов, О.В. Саморуков, А.И. Чередов // Приборы и системы управления. 1993, № 6. - с. 34-35.

6. Агеев А.Д., Бал ухто А.Н., Бычков А.В. и др. Нейроматематика. Нейрокомпьютеры и их применение. Кн. 6. Уч. пос. для вузов / Общая редакция А.И. Галушкиан. М.: ИПРЖР, 2002. - 448 с.

7. Агрегатные комплексы технических средств АСУ ТП. Справочник / Н.А. Боборыкин, А.А. Андреев, В.П. Теленков и др.: Под общ. ред. Н.А. Боборыкина. Л.: Машиностроение, 1985. - 271с.

8. Аналоговые электроизмерительные приборы / Под ред. А.А. Преображенского. М.: Высшая школа, 1979. - 351 с.

9. Андрусяк С. А., Ярошевич Б.М. Автономная поверка измерительных каналов автоматизированных систем поверки средств измерений электрических величин // Системы автоматизации метрологических исследований. Сб. научн. тр. Львов: ВНИИМИУС, 1983. - с. 13-17.

10. Андрусяк С.А. Метрологическое обеспечение автоматизированных систем поверки средств измерений (ИИС, АСУ ТП): принципы организации // Исследования в области метрологии АСУ технологическими процессами. Сб. науч. трудов.- Львов: ВНИИМИУС, 1986. с. 68-73.

11. Антоновский А. А. Программируемый источник токов и напряжений // Передовой производственно-технический опыт. Сер. ПИК: Межотраслевой реферативный сборник. М.: ВИМИ, 1993. - с. 7.

12. Аристов О.В., Белоусов Ю.М., Макаров Э.Ф. Автоматизация поверки средств радиоизмерений / Под. ред. Э.Ф. Макарова. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 168 с.

13. Аркадьев А.Г., Браверман Э.М. Обучение машины классификации объектов. М.: Наука, 1971. - 192 с.

14. А.с. 197003 Способ автоматической поверки измерительных приборов / Д.И. Зорин, С.П. Эскин. Опубл. Б.И. 1967, №12.

15. А.с. 468161 Устройство для поверки электроизмерительных приборов / В.И. Бекешев, В.И. Алексеева. Опубл. Б.И. 1975, №15.

16. А.с. 1307419 Способ автоматического считывания информации с дуговых шкал СЭП/Ю.В. Корольков, В.П. Карлин. Опубл. Б.И. 1987, №16.

17. А.с. 1624378 Способ автоматического считывания информации со шкал измерительных приборов со стрелочным указателем / Ю.В. Корольков. -Опубл. Б.И. 1991, №4.

18. А.с. 1087931 Способ автоматической поверки электроизмерительных приборов / В.И. Чинков, В.Г Разладов. Опубл. Б.И. 1984, №15.

19. А.с. 1112330 Способ автоматического считывания показаний со шкал стрелочных измерительных приборов и устройство для его осуществления / П.В. Минченков, А.Н. Черничин, А.Ш. Канцельсон, Д.И. Кузнецов, М.Д. Виноградов. Опубл. Б.И. 1984, №33.

20. А.с. 1004931 Устройство для преобразования положений отметок шкалы и указателя стрелки прибора в электрические сигналы / В.А. Ищенко, Г.Е. Рычагов. Опубл. Б.И. 1983, №10.

21. А.с. 864213 Устройство для автоматической поверки стрелочных измерительных приборов / Ю.А. Хохлов, И.П. Гринберг, В.Я. Низский, В.П. Юраскин, С.Н.Бурков. Опубл. Б.И. 1981, №34.

22. А.с. 1569757 Способ контроля цифровых измерительных приборов / В.В. Мизинов. Опубл. Б.И. 1990, №2.

23. А.с. 894629 Устройство для поверки электроизмерительных приборов / В.Н. Строителев, В.В. Степанов, В.П. Кириллов. Опубл. в Б.И., 1981, №48.

24. А. с. 1383242 Способ автоматической поверки стрелочных измерительных приборов и устройство для его осуществления / Ю.Г. Свинолупов, В.П. Войтко, Н.М. Степаненко, Д.Л. Удут. Опубл. Б.И. 1986, №11.

25. А.с. 1195314 Способ поверки магнитоэлектрических измерителей тока/ В.А. Мишин, Ф.С. Корчев. Опубл. в Б.И., 1985, №44.

26. А.с. 1377792 Способ определения градуировочной характеристики электромагнитного измерительного механизма/ В. А. Мишин. Опубл. в Б.И., 1988, №8.

27. А.с. 1422198 Устройство для автоматической поверки стрелочных электроизмерительных приборов / В.Н. Чинков, Ю.А. Стеценко, И.Ю. Курганцев. Опубл. Б.И. 1988, №35.

28. А.с. 1276909 Устройство для поверки шкального прибора / Г.И. Леонов, М. Д. Шифрина, В.А. Свириденко. Опубл. Б.И. 1986, №46.

29. А.с. 1739328 Устройство для автоматической поверки стрелочных измерительных приборов / С.К. Киселев, В.А. Мишин. Опубл. Б.И. 1992, №21.

30. А.с. 1308018 Электроизмерительный прибор и устройство для его поверки/ В.А. Мишин, Г.В. Медведев, Ф.С. Корчев, 1987.

31. А.с. 1406547 Устройство для поверки электроизмерительных приборов / Г.Н. Рожков, О.С. Мурков, В.И. Горюшкин, А.Н. Лядвин. Опубл. Б.И. 1988, №24.

32. А.с. 1599818 Способ автоматической поверки измерительных приборов / В.А. Мишин, С.К. Киселев, Г.В. Медведев. Опубл. Б.И. 1990, №38.

33. А.С. №230973 Способ автоматической поверки измерительных приборов / Зорин Д.И., Прицкер В.И., Эскин С.П. Опубл. «Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки». - 1969, №14.

34. Астола Я., Хаависто П., Неуво Ю. Векторные медианные фильтры //ТИИЭР, т. 78. 1990, №4.

35. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Часть1. М.: Энергия, 1970.- 592 с.

36. Бакут П.А., Колмогоров Г.С., Ворновицкий И.Э. Сегментация изображений: методы пороговой обработки // Зарубежная радиоэлектроника. -1987, №10.-с. 6-24.

37. Бахтадзе Ш.Н., Федорова Т.А. Автоматизация поверочных установок с применением микроЭВМ // Измерительная техника. 1984, №4. - с. 8-9.

38. Безикович А .Я., Прицкер В.И., Эскин С.П. Автоматизация поверки электроизмерительных приборов. Л.: Энергия. 1976.- 216 с.

39. Безикович А .Я., Прицкер В.И., Эскин С.П. О поверке показывающих приборов в динамическом режиме. // Труды метрологических институтов СССР. Общие вопросы метрологии. Вып. 130 (190). M.-JL: Изд-во стандартов, 172, с. 167-176.

40. Бейтс Р., МакДоннелл М. Восстановление и реконструкция изображений. М.: Мир, 1989. - 502 с.

41. Белый Д.М. Методы и устройства контроля и улучшения характеристик магнитоэлектрических приборов в процессе производства. Автореферат диссертации . канд. техн. наук Пенза, ПИИ, 1981.

42. Бекешев В.И. Установка для автоматической поверки щитовых электроизмерительных приборов. // Информационный листок БелНИИНТИ, сер. Энергетика и промэнергетика. №10/9, 1970. - с. 1-2.

43. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1972. - 768 с.

44. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / Под. ред. Г. Гроше и В. Циглера. М.: Наука, 1980.-976 с.

45. Буловский П.И., Лукичев А.Н. Технология и оборудование производства электроизмерительных приборов. М.: Высшая школа, 1983. -280 с.

46. Буловский П.И., Крылов Г.В., Лопухин В.А. Автоматизация селективной сборки приборов. Л.: Машиностроение, 1978. - 232 с.

47. Быткин А.И., Гартвих В.Г., Гущин Е.С. и др. Программируемый источник напряжений переменного тока Ф7090. // Приборы и системы управления. 1984, № 8. - с. 33.

48. Васильев Н.А., Головашкин М.А., Конюхов А.Г. Определение направлений автоматизации измерительно-регулировочных операций в технологии приборостроительного производства. // Приборы и системы управления. 1981, № 3. - с. 15-17.

49. Веников В.А. Теория подобия и моделирования М.: Высшая школа, 1976. - 480 с.

50. Виданов А. Сканер не роскошь, а средство ввода // Компьютерпресс. 1997, №11. - с. 164-168.

51. Виноградов А.Б., Киселев С.К. Особенности автоматизации проектирования измерительных устройств // Сборник научных трудов «Информационные технологии, системы и приборы». Ульяновск: УлГТУ, 1998.-с. 12-15.

52. Владимиров B.JI. Теоретические основы, методы и алгоритмы автоматизации поверки средств измерения электрических величин. Автореферат диссертации . доктора техн. наук по специальности 05.11.05. -Львов, 1991.

53. Владимиров В.Л., Андрусяк С.А., Ясеницкий Е.И. Методы и алгоритмы автоматизированной поверки средств измерений с кодовым выходом. М. Издательство стандартов, 1989. - 145 с.

54. Владимирский Р.А. Пути технического перевооружения отрасли на основе внедрения прогрессивной технологии. // Приборы и системы управления. 1982, № 12. - с. 38-40.

55. Владимирский Р.А. Развитие передовой технологии и автоматизации производства в приборостроении. // Приборы и системы управления. 1981, № 2. - с. 59-62.

56. Власов Н.Ф., Пигин С.М., Червякова В. И. Сборка и регулировка электроизмерительных приборов. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 262 с.

57. Войтко В.П. Автоматизированный комплекс на базе микроЭВМ для поверки стрелочных измерительных приборов. Автореферат диссертации . канд. техн. наук по специальности 05.11.16. Новосибирск, 1989.

58. Войтко В.П. Автоматизация поверки стрелочных приборов Деп. в Информприборе № 4384 пр. 88, 1988. - 15 с.

59. Волгин Jl.И. Основы метрологии, оценка погрешностей результатов измерений, схемотехника измерительных преобразователей. М.: МГУС, 2001. -108 с.

60. Волченко В.П. Вероятность и достоверность оценки качества металлоконструкции. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 320 с.

61. Вострокнутов Н.Н. Цифровые измерительные устройства. Теория погрешности, испытания, поверка М.: Энергоатомиздат, 1990.- 208 с.

62. Галуев Г.А., Тараненко А.С. Нейросетевые системы в задачах комплексного обеспечения защиты информации // «Нейроинформатика-2003»: труды V всероссийской научно-технической конференции. Ч. 2. М.: МИФИ, 2003.-с. 101-108.

63. Галушкин А.И. Теория нейронных сетей. Кн.1: Учебное пособие для вузов / Общая ред. А.И. Галушкина М.: ИПРЖР, 2000. 416 с.

64. Галушкин А.И. Основы нейроуправления. // Приложение к журналу «Информационные технологии». 2002, №10.

65. Головашкин М.А., Конюхов А.Г., Косицкая Г.И. Об анализе состояния автоматизации КПО в приборостроении. // Приборы и системы управления. 1984, № И. - с. 12-15.

66. Гореликов Н.И. Развитие работ по контролю, испытаниям и автоматизации средств метрологического обеспечения в приборостроении. // Измерительная техника. 1985, № 9. - с. 15-17.

67. Гореликов Н.И., Иванов В.Н. Развитие средств электроизмерительной техники. // Приборы и системы управления. 1981, № 2. -с. 31-34.

68. Гореликов Н.И. Перспективы развития приборостроения. // Измерительная техника. 1982, № 10. - с. 5-8.

69. ГОСТ 8.061-80 Поверочные схемы. Содержание и построение М.: Изд-во стандартов, 1980. - 16 с.

70. ГОСТ 8.401-80 Классы точности средств измерений. Общие требования: Основополагающие стандарты в области метрологии М.: Изд-во стандартов, 1986. - 216 с.

71. ГОСТ 8.508-84 Метрологические характеристики средств измерений и точностные характеристики средств автоматизации ГСП. Общие методы оценки и контроля М.: Изд-во стандартов, 1984. - 54 с.

72. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях JL: Энергоатомиздат, 1990. - 228 с.

73. Де Бор К. Практическое руководство по сплайнам. Пер с англ. М.: Радио и связь, 1985. - 304 с.

74. Дунаев А.Н., Грязнов И.М., Путилин А.Л., Суров А.О. Комплекс технических средств для автоматизации, контроля и поверки СИ. // Измерительная техника. 1985, №6. - с. 61-63.

75. Иванов В.Н. Интеллектуальные средства измерений. // Приборы и системы управления. 1986, №2. - с. 21-23.

76. Интеллектуальные системы управления с использованием нейронных сетей: Учебное пособие / В.И. Васильев, Б.Г. Ильясов, С.С. Валеев и др.- Уфа: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т., 1997. 91 с.

77. Информационные измерительные технологии построения ИИС сложных объектов. Отчет по НИР 14.01.32, науч. рук. Мишин В.А. № г.р. 01200108972. Исполнители Виноградов А.Б., Горбиков Д.А., Грачева Н.О., Киселев С.К. и др. Ульяновск, УлГТУ, 2001. - 71 с.

78. Использование информационной способности аналоговых приборов при автоматизации контрольных операций в технологии сборки / В.А.

79. Мишин, JI.В. Федотов, А.Ю. Дятлов, С.К. Киселев // «Технологии и системы сбора, обработки и представления информации»: тезисы докладов международной конференции. Рязань, 1993. - с. 51.

80. Калибратор тока программируемый П321. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2.389.001 ТО.

81. Калибратор напряжения программируемый П320. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2.389.000 ТО.

82. Калибраторы. Электронный ресурс: www.belvar.iiral.ru.

83. Карташева А.Н. Достоверность измерений и критерии качества испытаний приборов. М.: Изд-во стандартов, 1967.- 160 с.

84. Ким Н.В. Обработка и анализ изображений в системах технического зрения. М.: Изд-во МАИ, 2001.- 164 с.

85. Киселев С.К. Автоматизация поверки щитовых электроизмерительных приборов при оптическом считывании показаний. -Ульяновск: УлГТУ, 2004. 162 с.

86. Киселев С.К., Медведев Г.В., Мишин В.А. Автоматическая поверка стрелочных электроизмерительных приборов в динамических режимах. -Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1996. 120 с.

87. Киселев С.К. Шабаев Д.Г. Система автоматизации поверки щитовых электроизмерительных приборов // Вестник УлГТУ. Ульяновск, 2004, №3.-с. 44-48.

88. Киселев С.К., Романова Е.В. Технология создания алгоритмического обеспечения системы автоматизации поверки измерительных приборов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2003, № 11. - с. 44-47.

89. Киселев С.К., Мишин В.А., Романова Е.В. Автоматизация поверки стрелочных электроизмерительных приборов с профильными шкалами. -Приборы. 2004 г. №8. - с. 43-50.

90. Киселев С.К, Медведев Г.В., Романова Е.В. Автоматизация поверки щитовых электроизмерительных приборов в динамическом режиме. // Приборы и системы управления. Управление, контроль, диагностика. 2004, №9, с. 3740.

91. Киселев С.К. Система автоматизации поверки электроизмерительных приборов. // Датчики и системы. 2003, №6.- с. 33-37.

92. Киселев С.К. Нейронные сети и нейрокомпьютинг. // Датчики и системы. 2003, №6. - с. 37-40.

93. Киселев С.К. Использование искусственных нейронных сетей для автоматизации поверки измерительных приборов. // Промышленные АСУ и контроллеры. 2004, №1. - с. 52-55.

94. Киселев С.К., Грачева Н.О. Автоматический выбор режимов работы информационно-измерительных систем с использованием автоассоциативной памяти // Вестник УлГТУ. Ульяновск, 2000, № 1. - с. 13 -21.

95. Киселев С.К., Грачева Н.О. Алгоритмические методы обработки изображений шкал стрелочных приборов в системах автоматизации поверки. // Вестник УлГТУ. Ульяновск, 2001, № 2. - с. 25-31.

96. Киселев С.К. Использование искусственных нейронных сетей при автоматизации поверки измерительных приборов. // Научно-технический калейдоскоп. Ульяновск, 2001, №2. - с. 56-64.

97. Киселев С.К., Грачева Н.О. Оценка качества автоматизированной поверки средств измерений. // Вестник УлГТУ. Ульяновск, 2002, №3. - с. 4-8.

98. Киселев С.К., Шабаев Д.Г. Алгоритмы определения показаний профильных приборов. // Вестник УлГТУ. Ульяновск, 2003, № 3-4, с. 40-44.

99. Киселев С.К., Шабаев Д.Г. Определение показаний приборов с цифровой индикацией при автоматизации их поверки. // Научно-технический калейдоскоп. Ульяновск, 2004, №2, с. 36-41.

100. Киселев С.К. Использование искусственных нейронных сетей для автоматизации поверки измерительных приборов. // «Нейроинформатика-2003»: сборник научных трудов V всероссийской научно-технической конференции. Часть 2. Москва, 2003. - с. 163-170.

101. Киселев С.К. Математическая модель процесса автоматизированной поверки // Тезисы докладов XXVII научно-технической конференции Ульяновского политех, института. Ульяновск: УлПИ, 1993. - с. 62.

102. Киселев С.К., Медведев Г.В. Метод устранения динамической ошибки в автоматизированных системах поверки стрелочных приборов /

103. Тезисы докладов XXIIV научно-техническая конференции Ульяновского политех, института. Ульяновск: УлПИ, 1989. - с. 10.

104. Киселев С.К. Способы автоматической поверки стрелочных электроизмерительных приборов в динамических режимах. Диссертация . канд. техн. наук по спец. 05.11.05. Ульяновск: УлГТУ, 1996 г. - 176 с.

105. Клейнен Дж. Статистические методы в имитационном моделировании. Пер. с англ. М.: Статистика, 1978. - 221 с.

106. Козелецкий Ю. Психологическая теория решений. Пер. с пол. М.: Мир, 1979.-287 с.

107. Кранопрошин В.В., Образцов В.А. Распознавание с обучением как задача выбора // Цифровая обработка изображений. Минск: Ин-т техн. кибернетики НАН Беларуси. - 1988. - с. 80-94.

108. Кучеренко К.И., Очин Е.Ф. Двумерные медианные фильтры для обработки изображений // Зарубежная радиоэлектроника. 1986, №6. - с.50-61.

109. Ладик А.И., Сташкевич А.И. Изделия электронной техники. Знакосинтезирующие индикаторы: Справочник. -М.: Радио и связь, 1994. 176 с.

110. Ларин В.П. Автоматизация процессов сборки и контроля в авиационном приборостроении. Л.: ЛИАП, 1981. - 69 с.

111. Макачев А.Н. Обзор рынка широкоформатных устройств ввода-вывода графической информации // Ежегодник ГИС ассоциации. Москва, 1995, №2. - с. 257-264.

112. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ М.: Радио и связь, 1988. - 232 с.

113. Маликов М.Ф. Основы метрологии. 4.1. Учение об измерениях -М.: Коммерприбор, 1949 474 с.

114. Мандельштам С.М. Метрологическое обеспечение измерительно-вычислительных комплексов и систем автоматизации научных экспериментов // Измерительная техника. 1987, №7. - с. 13-15.

115. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики М.: Наука, 1989 - 608 с.

116. Материалы симпозиума фирмы «Префаг». Доклад. / ФРГ, Фирма «Prefag». Москва, 1983, октябрь. - 27 с.

117. Медведев Г.В., Мишин В.А. Щитовые магнитоэлектрические приборы, пригодные для организации автоматизированного производства. -Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1996 г. 132 с.

118. Медведев Г.В. Разработка и исследование методологии организации НИОКР, конструкций и технологий автоматизированного производства щитовых магнитоэлектрических приборов. Дисс. в виде научн. доклада докт. техн. наук. Ульяновск, 1999. - 33 с.

119. Методы электрических измерений / Л.Г. Журавин, М.А. Мариенко, Е.И. Семенов, Э.И. Цветков; под. ред. Э.И. Цветкова. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. - 288 с.

120. Методы и средства определения метрологических характеристик измерительных информационных систем. Сб. науч. трудов. Львов, ВНИИИУС, 1990. - 128 с.

121. Мизинов В.В. Комплекс для автоматической поверки комбинированных измерительных приборов. Автореферат диссертации . канд. техн. наук по специальности 05.13.17. Москва, 1990.

122. Мини- и микро-ЭВМ в управлении промышленными объектами / Л.Г. Филиппов, И.Р. Фрейдзон, А. Давидовичу, Э. Дятку. Пер. с рум. Под общ. ред. И.Р. Фрейдзона, Л.Г. Филиппова. Л.: Машиностроение, 1984. - 336 с.

123. Митяшин И.П., Демин В.А., Ульянов А.С., Вертоградов О.Н., Михайлов Г.И., Руднев В.В., Таль А.А. О проблеме создания гибких автоматизированных производственных систем в приборостроении // Приборы и истемы управления. 1984, №2. - с. 1-3.

124. Мишин В.А, Медведев Г.В. Автоматизация производства щитовых электроизмерительных приборов. Ульяновск: УлГТУ, 2002. - 340 с.

125. Мишин В.А. Теория, разработка и исследование стрелочных электроизмерительных приборов как активных объектов автоматизации производства на этапах регулирования и контроля. Диссертация. д. т. н. по специальности 05.11.05 Ульяновск, 1987 - 466 с.

126. Мишин В.А., Белый Д.М. Контроль и управление качеством магнитоэлектрических приборов Саратов: Изд-во Сарат. университета, 1980 -136 с.

127. Мишин В.А., Медведев Г.В. Состояние и перспективы создания унифицированных измерительных механизмов аналоговыхэлектроизмерительных приборов // Приборы и системы управления. 1991, №11. -с. 27-28.

128. Модули цифровой обработки сигналов. CompactPCI-модуль цифровой обработки сигналов МЦ4.04. Электронный ресурс http://www.module.ru.

129. Мошкин В.И., Титов B.C. Системы технического зрения промышленных роботов (обзор) // Приборы и системы управления. 1984, №1.-с. 33-35.

130. Мошкин В.И., Петров А.А., Титов B.C., Якушенков Ю.Г. Техническое зрение роботов / Под общ. ред. Ю.Г. Якушенкова. М.: Машиностроение, 1990 г.

131. Мудров А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль Томск: МП «Раско», 1991. - 272 с.

132. Нейрокомпьютер как основа мыслящих ЭВМ. М.: Наука, 1993.239 с.

133. Нейронные сети. STATISTICA Neural Networks: Пер. с англ. М.: Горячая линия - Телеком. 2001. - 128 с.

134. Никитин С.В., Петухов Г.Б. Методы теории чувствительности в задачах исследования эффективности целенаправленных процессов // В кн. «Теория чувствительности и ее применение» / Под ред. P.M. Юсупова и Ю.И. Кефанова М.: АН СССР, 1981.

135. Новицкий В.П., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений JL: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.

136. Носач В.В. Решение задач аппроксимации с помощью персональных компьютеров. М.: МИКАП, 1994. - 382 с.

137. Описание ABBYY FineReader Bank Automation API M.: ABBYY Software House, 2002. - 26 c.

138. Орешников В.В. Электроизмерительные приборы непосредственной оценки. -М.: Машиностроение, 1964. 184 с.

139. Осовский С. Нейронные сети для обработки информации / Пер. с польского. М.: Финансы и статистика, 2002.- 344 с.

140. Павлидис Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений: Пер.с англ. -М.: Радио и связь, 1986. 400 с.

141. Патент №2152047 Способ и устройство для автоматической поверки стрелочных измерительных приборов / С.К. Киселев, Н.О. Грачева, Е.В. Романова. Опубл. Б.И. 2000, № 18.

142. Патент № 2205414 Способ автоматической поверки и устройство для его осуществления / Н.О Грачева, С.К. Киселев. Опубл. Б.И. 2003, № 15.

143. Патент 2054689 Способ автоматической поверки стрелочных измерительных приборов / С.К. Киселев, JI.B. Федотов, В.А. Мишин. Опубл. Б.И. 1996, №5.

144. Патент РФ 2035746 Способ автоматического считывания показаний со шкал стрелочных измерительных приборов при их поверке / С.К. Киселев, В.А. Мишин. Опубл Б.И. 1995, №14.

145. Патент РФ N2036481 Устройство для градуировки щитовых электромагнитных измерительных приборов / JI.B. Федотов, А.Ю. Дятлов, В.Н. Шивринский, В.А. Мишин, С.К. Киселев. Опубл. Б.И 1995, №15.

146. Патент РФ 2007740 Способ автоматической поверки стрелочных измерительных приборов. / С.К. Киселев, В.А. Мишин Опубл. Б.И. 1994, №3.

147. Петухов Г.Б., Шумилов К.А., Якушин В.И. Математическая модель процесса измерений в задачах оценивания его качества // Приборостроение, 1988, №1.

148. Полляк Ю.Г. Вероятностное моделирование на ЭВМ М.: Советское радио, 1971 - 400 с.

149. Полляк Ю.Г.,Филимонов В.А. Статистическое моделирование средств связи М.: Радио и связь, 1988 - 176 с.

150. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерности, Спав. изд. / Айвазян С.А., Бухштабер В.М., Енюков И.Е., Мешалкин Л.Д,; под. ред. С.А. Айвазяна. М.: Финансы и статистика , 1989. - 607 с.

151. Прицкер В.И. Автоматическая поверка показывающих измерительных приборов в квазистатическом режиме // Метрология. 1971, №3.-с. 35-54.

152. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. В 2-х кн.: Пер. с англ. -ф М.: Мир, 1982.

153. Разработка способов экспериментальной диагностики виброустойчивости электроизмерительных приборов. Отчет по НИР № 1262/75. руков. В.А. Мишин, № гос. per. 75045417. Ульяновск: УлПИ, 1977, -254 с.

154. Рамазанова А.Г. Исследование алгоритмов определения параметров максимума полезного сигнала в измерительных задачах // Измерительная• техника. 1991, №12. - с. 23-24.

155. Свинолупов Ю.Г., Плотникова Т.Б. Автоматизация поверки аналоговых электроизмерительных приборов // Приборы и системы управления. 1993, № 7. - с. 39-41.

156. Свинолупов Ю.Г., Седов Э.Н. Автоматизированный измерительный комплекс для поверки приборов П321М // "Измерения и контроль при автоматизации производственных процессов": тезисы докладов всесоюзной конференции. Ч. 1. Барнаул, 1991.-е. 141-412.

157. Седов Э.Н. Автоматизированные технологические установки для поверки стрелочных измерительных приборов. Автореферат диссертации . ученой степени канд. техн. наук по спец. 05.11.05. Томск, 1996.

158. Снапелев Ю.М., Старосельский В.А. Моделирование и управление в сложных системах. М.: Сов. радио, 1974. - 264 с.

159. Соболенко Р. Сканирование основной способ ввода графической информации в компьютер // Компьютерная газета. - 1997, №40. - с. 4-5.

160. Сойфер В.А. Компьютерная обработка изображений. 4.1. Математичесике модели // Соросовский образовательный журнал.- 1996, №2.

161. Сойфер В.А. Компьютерная обработка изображений. 4.2. Методы и алгоритмы // Соросовский образовательный журнал.- 1996, №3.

162. Сосулин Ю.Г., Фам Чунг Зунг. Инвариантное распознавание изображений комбинированной нейронной сетью. // Нейрокомпьютеры в системах обработки изображений. 2003, № 8-9.

163. Спивак М. Еще раз про сканер // Компьютер-пресс. 1996, №3. - с. 96-109.

164. Справочник по изделиям Чебоксарского ОАО «Электроприбор» на 2003 2004 гг. - Чебоксары, 2004. -19 с.

165. Справочник по средствам автоматики / Под ред. В.Э. Низэ и И.В. Антика. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 504 с.

166. Субботин С.А. Нейрокибернетика в СССР и СНГ: аналитический обзор изобретений и патентов // «Нейроинформатика-2002»: труды VIвсероссийской научно-техническая конференции. 4.1. М.: МИФИ, 2002, с. 4854.

167. Тарбеев Ю.В. Проблемы метрологического обеспечения в робототехнике и гибких производственных системах // Измерительная техника. 1985, №5.-с. 58-59.

168. Томашевич Н.С., Томашевич Д.С., Галушкин А.И. Метод реализации инвариантности к аффинным преобразованиям при распознавании двумерных сцен // Приложение к журналу «Информационные технологии», 2001, №1.

169. Телевизионные передающие камеры. М.: Радио и связь, 1988.303 с.

170. Удовиченко Е.Т. Метрологическое обеспечение измерительных информационных систем // Измерительная техника. 1985, №9. - с.20-22.

171. Удут Д.Л. Автоматизированные компьютерные комплексы для поверки и контроля качества стрелочных измерительных приборов. Автореферат диссертации . канд. техн. наук по специальности 05.11.05. -Томск, 1992.

172. Удут Д.Л. Проблемы поверки стрелочных измерительных приборов / «Измерения и контроль при автоматизации производственных процессов ИКПП-91»: тезисы докладов всесоюзной конференции. 4.1. Барнаул. 19991 -с. 85-86.

173. Универсальные калибраторы моделей 5520А / 5500А. Универсальные калибраторы моделей 9100/9100Е. Электронный ресурс: www.wiftest.ru.

174. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника .- М.: Мир, 1992. 235с.

175. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с

176. Федоров Д.JI. Разработка и исследование электроизмерительных приборов со встроенным емкостным датчиком положения стрелки. Диссертация . канд. техн. наук. Ульяновск, 1998. - 163 с.

177. Федотов Л.В. Автоматизация' градуировки щитовых электромагнитных приборов переменного тока. Диссертация . канд. тех. наук. Ульяновск, 1993. - 242 с.

178. Федотов Л.В., Мишин В.А. Автоматизация градуировки методом стандартных шкал. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1996. - 192 с.

179. Финогенов К.Г. Программирование измерительных систем реального времени. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 256 с.

180. Хохлов В.А. Комплекс устройств автоматического контроля метрологических характеристик аналоговых измерительных приборов. Автореферат диссертации . д. т. н. М.: СНИТИ, 1987. - 48 с.

181. Хохлов Ю.А. Анализ инструментальных погрешностей автоматического устройства для поверки аналоговых измерительных приборов // Измерительная техника. 1986, № 5.- с. 5-6.

182. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы.- М.: Энергоатомиздат, 1985. 440 с.

183. Цифровая обработка телевизионных и компьютерных изображений / Под. редакцией Ю.Б. Зубарева и В.П. Дворковича. М.: Международный центр научной и технической информации, 1997. - 212 с.

184. Чернявский Е.А., Недосекин Д.Д., Алексеев В.В. Измерительно-вычислительные средства автоматизации производственных процессов Л.: Энергоатомиздат, 1989. 272 с.

185. Черпаков Б.И. Проблемы комплексной автоматизации и механизации производства. Аналитический обзор. М.: ВНТИЦентр, 1986. -124 с.

186. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука М.: Мир, 1978 - 418 с.

187. Шкабардня М.С. Развитие отрасли и научно-технический прогресс // Приборы и системы управления. 1986, №2. - с. 1-4.

188. Шкабардня М.С. Современные пути автоматизации // Приборы и системы управления. 1983, № И. - с. 1-3.

189. Электрические измерительные преобразователи / Под ред. P.P. Харченко М. - Л.: Энергия, 1976. - 408 с.

190. Электрические измерения неэлектрических величин / Под ред. П.Н. Новицкого. Л.: Энергия, 1975. - 576 с.

191. Diamantaras К., Kung S. Principal component neural networks, theory and applications. -N.Y.: Wiley, 1996.

192. ISO/IEC DIS 10918-1. Information Technology Digital Compression and Coding of Continuous-tone Still Images. Ed.l, JTS1. SC 29, 1994.

193. J. Lewis Time to revisit a machine vision // Test & Measurement World. February, 2003.

194. Sanniti di Baja G. Well-Shaped Stable and reversible skeleton from the (3,4)-distance transform. Journal of Vision Communication and Image representation, 1994, Vol.5, p. 107-115.

195. The JPEG Still Picture Compression Standard/ Communications of the ACM. v.34, №4. April 1991.

196. TWAIN vl.7 Vision Statement & Functional Specification TWAIN Working Group, August, 1997.