8.2. Алгоритмы функционирования аналого-цифровой части иис

Структура параллельного действия (многоканальная)

Содержательная логическая схема алгоритма многоканальной структуры (рис. 8.1,а) отражает одновременную параллельную работу п самостоятельных измерительных каналов:

[<Il>=:Il(W*ll) Il(*Il/*2l) Il(*2l/Z,)]l|...||<ln>.

Для выполнения аналого-цифровых преобразований могут ис­пользоваться любые из алгоритмов АЦП (развертывающего, по­разрядного, следящего преобразования, совпадения) и их разно­видностей. При этом, конечно, должна быть произведена соот­ветствующая логическая обработка сигналов от устройства срав­нения и значений мер, участвующих в операциях сравнения.

Основные достоинства многоканальных структур связаны с возможностью измерения разнородных физических величин, ис­пользования одноканальных измерительных устройств, достиже­ния максимального быстродействия и высокой схемной надежно­сти.

Надежность многоканальных структур зависит от предъявля­емых к ним требований. Если считать, что структура работоспо­собна при исправности всех элементов, входящих в нее, то тогда (при одинаковых измерительных каналах) вероятность без­отказной работы такой структуры может быть относительно низ­кой: Я||=(ЯдР_УСРм)^я.

Но если считать, что измерительные каналы резервируют друг друга, то вероятность безотказной работы структуры будет равна 1—(1—Р_д Рус^м)"- Реальная надежность такой структу­ры будет находиться между надежностями этих двух крайних ситуаций:

(Р_дРусРмГ</⁵|| < 1 - (1 - РдЯусРм)".

Основной недостаток структуры связан с наибольшим (по сравнению с другими структурами) количеством формирующих ее элементов.

Мультиплицированная структура (с общей образцовой величиной)

Мультиплицированные структуры были предложены Ф. Е. Тем-никовым в 1945 г. [8.2]. В них получил дальнейшее развитие принцип развертывающего измерительного преобразования, ши­роко используемый при измерении одной величины.

Отличительные выдающиеся особенности мультиплицирован­ной структуры заключаются в том, что в этой структуре произ­водится «коллективное» преобразование всех п аналоговых сиг­налов от измерительных цепей за один цикл изменения образцо­вой величины Х_к и при этом могут выполняться операции преоб­разования обработки и информации. Остановимся на свойствах мультиплицированных структур более подробно.

При линейном во времени изменении Х_к мультиплицирован­ная структура может использоваться для коллективного преоб­разования п АМ-сигналов в ШИМ-сигналы, для аналого-цифро­вого преобразования однородных величин без применения ком­мутаторов, для выделения и аналого-цифрового преобразования экстремальных сигналов, ранжирования сигналов по их размерам, выделения сигналов, находящихся в заданных зонах, и т. п. Заме-

тим, что цифровое управление изменением образцовой величины дает более широкие возможности построения эффективных авто­матических мультиплицированных структур.

В мультиплицированных структурах имеется возможность разделения общего количества датчиков п на р групп. Каждая из групп датчиков охватывается своим диапазоном изменения образ­цовой величины (рис. 8.2). На выходе устройств сравнения в мо­мент равенства измеряемой величины и известного текущего зна­чения Х_к образцовой величины по­являются сигналы, позволяющие получить результаты преобразо­вания.

Следует отметить, что образцо­вая величина может быть известна при ее формировании и (или) мо­жет быть измерена с помощью до­полнительного устройства.

Мультиплицированные структу­ ры особенно удобно использовать для выявления точек поля, в кото­ рых исследуемая величина равна заданному значению» _{Рис 82}. к измерению п величин,

При необходимости выделения разделенных на р групп и фиксации значений измеряе­мых величин в заданных точках (адресный режим) имеется воз­можность подключать к устройству представления информации выходы соответствующих устройств сравнения.

Устройство формирования образцовой величины может гене­рировать линейно зависящую от времени функцию. Тогда в муль­типлицированной структуре производится, по существу, время-импульсное преобразование измеряемых величин. Если генериру­ется ступенчато нарастающая функция, например, с помощью ЦАП, то существенно упрощается получение цифрового резуль­тата измерения. Если образцовая величина формируется в зави­симости от линейного или углового перемещения какого-то задаю­щего устройства, то упрощаются возможности представления ре­зультатов измерения в графическом виде.

Вид устройств сравнения и генераторов, формирующих образ­цовую величину, в мультиплицированных структурах зависит главным образом от типа модуляции сигналов.

Наиболее широко в мультиплицированных структурах использу­ются датчики с выходными АМ-сигналами. Тогда в большинстве случаев используются устройства сравнения релейного типа, а генератор образцовой величины формирует линейно возрастающее во времени или ступенчатое компенсационное напряжение.

Возможно также использование сигналов параметрических датчиков для изменения настройки резонансных контуров или ре­жимов работы частотно-зависимых цепей, а в качестве генерато­ра образцовой величины — генератора качающейся частоты.

Перспективно использование мультиплицированных систем, работающих с генератором качающейся частоты, датчиками, име­ющими выходные ЧМ-сигналы, и устройствами сравнения, фик­сирующими равенство частот колебаний сигналов датчиков и ге­нератора.

Известны структуры, в которых под воздействием исследуе­мых величин изменяются и выделяются амплитудные или фазо-частотные характеристики — особые точки (например, экстремум, перегиб характеристики) устройств сравнения (например, резо­нансного контура) [8.5].

Ко

-х

-г

_i

_F^№

СТ

-*-GN

V

х01 Хрп	-.3.	'11		\		_П_
	Г		\		-I L				N
	X 1	1П
	J г1"	7* г/						Z*
	/#

Рис. 8.3. Мультиплицированная циф­ровая структура

Рис. 8.4. Мультиплицированная структура с использованием переход­ных процессов

Для обслуживания объектов, размещенных на некотором рас­стоянии друг от друга, может быть реализована предложенная Ф. Е. Темниковым передача централизованной цифровой раз­вертки цифро-аналогового преобразования в места установки аппаратуры и передача сигналов срабатывания устройств срав­нения в центр цифровой развертки (см. гл. 18).

Мультиплицированные структуры с выдачей результатов в цифровом виде могут быть выполнены, например, по схемам, представленным на рис. 8.3.

Номер датчика i, а также код z_K компенсирующего напряже­ния выдаются устройством управления. Цифро-аналоговый пре­образователь формирует образцовую величину x_K=jAx_K, которая сравнивается со всеми аналоговыми сигналами {хц}. Величина / в начале работы равна 0.

Формально мультиплицированная структура описывается так

Ф(В){[1₁К₁/ж_п)||1Л«о./*»)11-»1|1_п(Жо_В/^_в)]1Н!_г^ф(/:=/+1)Х ХЩП^)]} {[ДО:^, /Д*_к) Мл^/Дх:*) 1,(8:2;, Di = l)]||...X X...||[I_n(CR:*_in, jAx_K) «.„(x_lh = /AxJI„(S:z_/I Di = n)]}X

X «>(/ = #) П Ф(Е).

Быстродействие мультиплицированных структур зависит от количества ступеней N компенсационной величины и не зависит от количества п входных величин. Если количество ступеней N= =2^m, то при поразрядном преобразовании одной величины затра­чивается т тактов сравнения, при преобразовании п величин — пт тактов, а при применении мультиплицированной структуры необходимо произвести независимо от количества входных ве­личин 2^т тактов.

Если т\ = 1 и /тг₂ = 10, то при равных условиях мультиплици­рованная структура становится более быстродействующей соот­ветственно при rti^l5 и п₂^Ю0.

Погрешности мультиплицированных структур от взаимного влияния каналов примерно такого же порядка, как и в коммута­торах (см. гл. 7).

Применение мультиплицированных структур с параметриче­скими датчиками может привести к необходимости организации од­новременного питания всех измерительных цепей. В некоторых слу­чаях мощность стабилизированного питания может достигать не­скольких киловатт. Уменьшение мощности источника питания мо­жет быть достигнуто применением импульсного питания, а сни­жение требований к стабильности питания — использованием пе­реходных процессов (рис. 8.4). В этой структуре на вход срав­нивающего устройства подаются напряжения и_Е =«o/?2/(^?i+

p—tIR Co

+-/?2)—^«о и и_с=1'₀ (1— ^х )• В момент достижения равзнст-

ва £ы₀ = (1 — е ^х °)и₀, l=R_xC₀ln(l—k) устройства сравнения выдают сигналы, позволяющие снять отсчеты z_K.

Важным вопросом, который приходится решать при примене­нии мультиплицированных структур, является идентификация сигналов, выдаваемых устройствами сравнения.

Типичными способами определения номера канала являются: опрос устройств сравнения на каждой ступени /Дх_к; этот спо­соб приводит к значительным затратам времени: одна ступень об­разцовой величины должна длиться не менее (^ус-\-пг_а), где tyc— время срабатывания устройства сравнения, х_а — время опроса, п — количество входных величин; суммарное время T_x=N(^yc +

+ ПХа)\

задержка ступени при срабатывании любого устройства срав­нения и опрос устройств сравнения (суммарное время при этом будет зависеть от распределения вероятностей входных величин);

использование табличных методов хранения адреса; этот спо­соб может привести к наименьшим затратам времени.

В табл. 8.3 приведена классификация мультиплицированных структур.

Структура параллельно-последовательного действия

(коммутаторная, многоточечная)

Многоточечные структуры АЦЧ (рис. 8.1,в), в которых орга­нически сочетаются параллельный принцип получения и после­довательный способ преобразования измерительных сигналов,

имеют, пожалуй, наиболее широкое, господствующее применение в ИИС.

Наиболее типичная и распространенная ситуация, в которой используются структуры параллельно-последовательного дейст­вия, состоит в необходимости получения измерительной информа­ции о заданном количестве однородных или разнородных вели­чин, воспринимаемых с помощью датчиков. На многоточечные структуры накладываются ограничения, которые связаны в боль­шинстве случаев с требованиями последовательной (програм-

Таблица 8.3. Основные характеристики мультиплицированных структур

Признаки	Характеристики признаков
Вид модуляции Характер преобразования Число каналов вывода Количество поддиапазонов Наличие времяимпульсного преобразова­ния	AM Линекныйг' 1 1 Да	ЧМ, ФМ Нелинейный 5э2 Нет

мной) или выборочной (адресной) выдачи результатов аналого-цифровых преобразований, при этом должны удовлетворяться требования по метрологическим и эксплуатационным характери­стикам при минимальной сложности и стоимости.

Стремление к уменьшению сложности структуры приводит к многократному последовательному использованию отдельных устройств измерительного тракта, а следовательно, к применению структур параллельно-последовательного действия, которые носят также название многоточечных структур.

Возможность последовательного выполнения аналого-цифро­вых преобразований появляется лишь при условии, что суммар­ное время этих преобразований не будет превышать наименьшего интервала дискретизации преобразуемых величин.

Следует подчеркнуть, что наиболее инерционные элементы из­мерительного канала (датчики) включены параллельно. Поэто­му можно считать в первом приближении, что время, необходи­мое для выполнения п аналого-цифровых преобразований, Т= — ^д+^тк-Иус+т/м), здесь -сд, т_к, т_ус,тм —времена, характери­зующие длительность преобразований датчиков, коммутации, сравнения и формирования мер соответственно.

Для согласования частей измерительного тракта, работающих по параллельному и последовательному принципам действия, в таких структурах применяются коммутаторы. Поэтому иногда подобного рода структуры называются также коммутатор­ными.

Остановимся кратко на основных структурах многоточечных ИС (рис. 8.5). При относительно небольшом количестве однород­ных по физической природе источников информации (гс<100)

7 rr-
П^^		#
	(с~	п/Л
XrQr

(г

_Eh.

_th^n.

_(г

г

_'Сгт-

_о-м

_(г

_сн^

£■

_G±

	#
\мих	.л_

♦« /9)

Рис. 8.5. Параллельно-последовательные струк­туры:

а — одноступенчатая; б — двухступенчатая; в — трех­ ступенчатая; М — магист­ ральный канал

обычно используются одноступенчатые структуры. Функциониро­вание одноступенчатой параллельно-последовательной структуры (рис. 8.5,а) при циклической работе коммутатора может быть опи­сано следующим образом:

Ф (В) [I (*„,/*„) ||... \\l{xjx_u) ||... || I {xjx_in)\ X

X L Ф (i: - i + 1; /„ = 0) I (XJ_Xli) I {xM ' (*/) »(»= ") 1 ^ф (^Е)-

Количество ступеней структуры определяется числом последо­вательно расположенных узлов, в которых изменяется объем ин­формационных каналов. Необходимо заметить, что в этой струк­турной схеме после аналого-цифрового преобразования кодоим-

пульсный сигнал может передаваться параллельно или последо­вательно. Но и в том, и в другом случае будем считать, что ин­формационный канал один, и, следовательно, это обстоятельство не влияет на определение количества ступеней системы.

Если количество измеряемых величин велико (п>100), то на­ходят применение двух- и, редко, трехступенчатые структуры (рис. 8.5,6, е). В ряде случаев оказывается полезным (например, в связи с уменьшением длины соединительных линий) использо­вание магистрального соединения, обозначенного на рис. 8.5,6, в буквой М. Измерительные системы с количеством ступеней, пре­вышающим три, встречаются относительно редко.

Выбор количества ступеней в структуре определяется необхо­димостью обеспечить заданные быстродействие и точность, повы­сить надежность работы (путем резервирования), упростить экс­плуатацию. Об этом говорилось в предыдущей главе.

Немаловажное значение при выборе структуры имеет также возможность (при использовании двухступенчатых структур) от­носительно просто наращивать количество измеряемых парамет­ров, вводя дополнительные блоки первичных коммутаторов и АЦП.

На рис. 8.5 не показаны блоки управления, блоки памяти, ко­торые необходимы в случае, если АЦЧ должна выдавать измери­тельную информацию не в ритме ее получения (не >в реальном времени проведения измерительного эксперимента), а также дру­гие функциональные блоки, необходимые для обеспечения работы системы.

Таблица 8.4. Классификация многоточечных структур

Классификационный признак	Характеристики признаков
Количество ступеней структуры Последовательность работы Выдача измерительной информации Применяемые соединения	1 Жестко запрограм­мированная Непосредственно в процессе эксперимента Магистральные	>2 Адресная С промежуточным запоминанием Радиальные

Обобщая сказанное, можно прийти к достаточной для наших целей систематизации многоточечных структур (табл. 8.4). Коли­чество разновидностей таких структур велико, и помимо основных типов, определяемых признаками, приведенными в табл. 8.4, они различаются по видам и параметрам входных сигналов (в том числе и по виду модуляции), по типам коммутаторов, АЦП и т. п.

Структура последовательного действия (сканирующие системы)

В структурах последовательного действия операции получения информации выполняются последовательно во времени с помощью одного канала аналого-цифрового преобразования (см. рис. 8.1,г).

Рис. 8.6. Измерение месторасположения точки на [О, L]:

At — разрешающая способность датчика; L — перемещение датчика; а — угол сканирова­ния; h — расстояние от датчика Д_я до линии наблюдения. Варианты использования датчи­ков: Д| — измерение I и Ы; Д₂ — измерение а, /. Л'. ^h

Если измеряемая величина распределена в пространстве или объектом измерения являются собственно координаты некоторой точки или области простран­ства, то восприятие информации в таких структурах выполняется с помощью одного так называемо­го сканирующего датчика. Такие структуры носят название ска­нирующих. Этот тип структур входит в более общий класс инфор­мационных систем, называемых сканирующими системами [8.3] и предназначенных для воспроизведения пространственных обра­зов на расстоянии (телевидение), для разнообразных преобразо­ваний пространственных образов в целях, например, выделения контуров, характерных точек и т. п.

Сканирующие структуры могут классифицироваться по коли­честву измеряемых величин. Они могут выполнять операции ана­лого-цифрового преобразования места расположения некоторой точки (рис. 8.6) на прямой линии L, точки или кривой на пло­скости или в пространстве. В качестве системы координат, конеч­но, могут быть использованы различные, в том числе нелинейные системы. Для выявления основных закономерностей сканирую­щих структур далее остановимся на прямоугольной системе коор­динат).

При исследовании параметрических полей (температур, дав­лений, механических напряжений и пр.) сканирующие структуры должны дать количественную оценку этих параметров в заданной системе координат.

Однако не во всех случаях необходимо знать точное количест­венное значение величин во многих точках пространства. Иногда достаточным оказывается найти экстремум исследуемого парамет­ра и измерить его или найти места равных значений исследуемо­го параметра.

В сканирующих ИС в целях улучшения некоторых характери­стик систем (например, быстродействия) довольно часто произво­дится преобразование области сканирования и исследуемого па­раметра в промежуточную физическую величину (например, >в электрический потенциал). При таком промежуточном преобразо­вании могут выполняться и некоторые операции обработки (на­пример, преобразование Фурье, дифференцирование и т. д.).

Очень важной является возможность визуализации таких ви­дов излучений, как, например, тепловые, -высокочастотные элек-

тромагнитные, рентгеновские. Это позволяет не только наглядно представлять распределение таких параметров в пространстве, но и использовать методы количественной оценки визуальной инфор­мации. При промежуточных преобразованиях часто оказывается полезным для снижения погрешностей измерения производить одновременное преобразование неизвестной и известной образцо­вой величин.

Сканирующие датчики могут быть выполнены таким образом, что они при выполнении операций восприятия информации вхо­дят в непосредственный контакт с исследуемым параметром или областью сканирования либо воспринимают измеряемые величины при отсутствии непосредственного контакта («бесконтактные» датчики).

Примерами «контактных» датчиков могут служить термопары или термометры сопротивлений, «бесконтактных» — радиационные пирометры.

Сканирование путем перемещения «контактного» датчика Д\ (рис. 8.6) вдоль объекта измерения широко используется при геофизических исследованиях, в океанологических исследованиях, при изучении космического пространства и т. п.

Дистанционное сканирование с помощью «бесконтактных» датчиков Д₂ с постоянным полем их восприятия применяются при телевизионных методах измерения геометрических размеров, в радиолокационных системах измерения дальности, в ультразву­ковой дефектоскопии, при измерении параметров тепловых полей по инфракрасному излучению, при использовании лазеров для оценки параметров высокотемпературной плазмы (рассеяние лу­ча при этом пропорционально температуре, а изменение интенсив­ности— плотности плазмы) и т. п.

При выделении и измерении экстремумов измеряемых величин можно выполнять пассивное и активное сканирование. При пас­сивном сканировании траектория движения луча предопределена заранее и не изменяется в процессе сканирования.

СЛСА сканирующей структуры при пассивном сканировании, т. е. при определенной заранее последовательности выполнения преобразования входных величин (переход i:=j), может быть представлена в виде

. |_Ф('': = Я I(*oi)I(-W*.i)!(*.</*/) ЦБ:*!)!. i

Активное сканирование связано с изменением траектории ска­нирования в зависимости от информации об измеряемой величи­не, получаемой системой в процессе сканирования. Активные ска­нирующие структуры осуществляют поиск определенного значе­ния измеряемой величины с учетом результатов пробных движе­ний.

Нахождение экстремума измеряемой величины, распределен­ной в пространстве и имеющей непрерывный характер, с. исполь­зованием активного сканирования позволяет резко уменьшить

протяженность траектории сканирования по сравнению с длиной траектории пассивного сканирования.

Когда величина х распределена в пространстве и является функцией координат пространства у_и у₂, ■ ■ ■, Уп, то может быть реализовано несколько методов поиска ее экстремального значе­ния.

В этом случае СЛСА должна включать сбор и анализ измери­тельной информации в целях определения наилучшего пути к до­стижению заданной характерной области исследуемой величины. В общем виде при нахождении экстремального значения величи­ны х, при котором 21 (дх/дуг) =0, производится" оценка F[Z, (дх/дуг)] и принимается на основании установленного решаю­щего правила заключение о продолжении или окончании поиска экстремума. СЛСА при активном сканировании может иметь сле­дующий вид:

установление области поиска

Ф(В) [L*(i--=i)Mx₀,)]X i

сбор информации по заданной программе X[L *(*:= * + l)I(*oi/*./) I(*u/z/) I(S:z,)«o(i=ron]X

2

оценка близости

XI (СР: Z) to [F (Z) < е] ~] I (S: Di, Z) Ф (Е).

Метод, при котором сканирование происходит по направлению градиента изменения 'величины, называется методом градиента. Градиент изменения измеряемой величины является вектором и определяется следующим образом:

п

gradx: = E к (<?*/%,-). i=i

где к — единичные векторы осей координат у^

В точке экстремума grad x = 0, т. е. все частные производные функции х ъ этой точке равны нулю. Траектория сканирования по методу градиента определяется последовательным выполнени­ем пробных движений, анализом направления grad x и сканирую­щим движением в этом направлении.

Если величина х является функцией одной переменной и име­ет одно экстремальное значение, при котором dx/dy=0, то на­правление движения к экстремуму определяется знаком текущей производной dx/dy (рис. 8.7).

На рис. 8.8 показано направление сканирующего движения по методу градиента в случае поиска экстремума функции, рас­пределенной ня плоскости.

1	dx	--o	dx ——<	'P
pdx			^if
/w	>0			У

Рис. 8.7. К поиску экстремума кривой х (у) по методу градиента

Рис. 8.8. К поиску экстремума поверхности х(у_и у₂) по методу градиента

Несколько более просты в реализации, а в ряде случаев не менее эффективны методы наискорейшего спуска, Гаусса — Зей-деля и слепого поиска.

При использовании метода наискорейшего спуска производят­ся определение значения и направления grad х в данной точке и сканирование в полученном направлении до тех пор, пока произ­водная от х по принятому направлению не станет равной нулю. Это случится в точке касания направления движения с линией х=const. В этой точке вновь определяется grad x и изменяется направление сканирования (рис. 8.9).

Метод Гаусса — Зейделя связан со сканированием по прямо­угольной координате у г до момента дх/дуг~0, движением по другой координате и нахождением частного экстремума х (рис. 8.10). Заметим, что этот метод используется при уравнове­шивании мостов переменного тока.

При большом числе переменных оказывается полезным метод случайного поиска. В этом случае траектория сканирования опре­деляется путем анализа случайных перемещений (шагов). Если

Уг		ОС*** ОС р	ч grad х
Х-гпах	- х5
			У1 ^-

Рис. 8.9. К поиску экстремума по­верхности х(у\, у₂) по методу наи­скорейшего спуска

Рис. 8.10. К поиску экстремума по­верхности х(у_ъ у₂) по методу Гаус­са — Зейделя

при выполнении пробного шага приращение dx/dyi<0, то проис­ходит возвращение в прежнюю точку траектории и выполняется следующее пробное движение.

Аппаратурные реализации поиска экстремальных значений ве­личин, распределенных в пространстве, разработаны для относи­тельно простых случаев. Наиболее полно рассмотрены методы построения «экстрематоров» для одной величины, распределенной по участку прямой длины и по плоскости [8.4].

Следует отметить, что целесообразно во многих случаях пре­образовать в сканирующей структуре пространственно распреде­ленную величину в функцию времени и затем найти экстремаль­ное значение этой функции.

Поиск и обнаружение объектов, создающих температурное по­ле (например, движущихся объектов с тепловыми двигателями), можно также производить методами пассивного и активного ска­нирования. Последнее возможно, если температурное поле объек­та находится в зоне восприятия сканирующего датчика. Если температурное поле объекта находится вне зоны восприятия дат-

^а) ^ш1кол^>ы2.коЛ

⁵)и_К0Л<а)_Вр

^AK0/!^=R

^д) ^wZBp>UiBp A_ZBp>Zf<R

⁶) ^ыкол^>швр A_Kon=C<R

w?

COi

г) ш_1вр>и_г8р A_z8p<R

Рис. 8.11. Траектории пассивного сканирования на плоскости:

а колебательно-колебательное движение; 2 — спиральное вращательно-колебательное дви­жение; е розеточное вращательно-колебательное движение; г — спиральное вращательно-вращательное влияние; д — розеточное вращательно-вращательное движение; <й_кол, со_вр, иол" ^вр — круговые частоты и амплитуды колебательного н вращательного движений

чика, то должно осуществляться пассивное сканирование про­странства, в котором может находиться объект. Траектории ска­нирования в случае отсутствия априорных данных о вероятности нахождения объекта в пространстве должны обеспечить равно­мерный «осмотр» всего пространства.

Возможны различные реализации [8.3] траектории сканиро­вания на плоскости, показанные на рис. 8.11. Выбор вида траек­тории сканирования при отсутствии априорных данных определя­ется, как правило, простотой аппаратурной реализации сканирую­щего устройства.

Наибольшее распространение в технике сканирующих систем имеет колебательно-колебательное движение.

Наличие априорной информации о распределении вероятности нахождения объекта на площади позволяет решать задачу опти­мальной организации сканирующих движений. Некоторые сообра­жения по этому поводу имеются в [8.3].

Выше были кратко рассмотрены лишь наиболее распростра­ненные способы организации поиска экстремумов унимодальных функций без учета случайных погрешностей измерений. В то же время реально измеряемые величины могут иметь локальные экстремумы и другие особенности (наличие «оврагов», «гребней» и т. п.), влияющие на выбор того или иного способа поиска; при поиске должны учитываться мерность исследуемого пространст­ва, погрешности измерений, изменения измеряемой величины во времени и другие факторы.

Нужно заметить, что теория поиска находит довольно широкое приложение в ИИС. В связи с этим при изложении материала по структурам измерительных систем, системам распознавания образов и системам технической диагностики используются ре­зультаты, полученные в теории поиска.

В заключение приведем табл. 8.5, чв которой сведены основные разновидности сканирующих структур.

Таблица 8.5. Основные разновидности сканирующих структур

Классификационный признак	Характери	:тики признаков
Мерность измеряемых	1	5=2
величин	(/)	{h,x.y, {/l l2}; {llt l2, x};
Характер операций из-	Измерение во всех точ-	Измерение экстремальных
мерения	ках	значений, определение экви­потенциальных линий
Тип сканирующего дат-	„Контактного" дейст-	„Бесконтактного" действия
чика	вия
Промежуточное преоб-	С преобразованием	Без преобразования
разование сканируемой
области
Вид сканирующих дви-	Пассивный	Активный
жений

Следует заметить, что собственно операции измерения в ска­нирующих структурах могут выполняться различными методами. Среди них наибольшее распространение имеет, пожалуй, метод развертывающего уравновешивания.

Помимо минимального количества элементов по сравнению с другими сканирующие структуры имеют преимущество, заклю­чающееся в том, что канал измерения используется многократно. Поэтому при определенной стабильности характеристик этого ка­нала можно с повышенной точностью производить относительные измерения величины, распределенной в пространстве.

Наиболее серьезный недостаток структур последовательного действия — суммирование интервалов времени последовательно выполняемых операций измерения по всем измеряемым величи­нам— при применении современных быстродействующих средств восприятия информации (телевизионные датчики, оптико-элек­тронные преобразователи и т. п.) не проявляется, и во многих случаях сканирующие структуры обладают не меньшим быстро­действием, чем структуры параллельного действия.