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內(nèi)容簡介

　　虛擬儀器測量不確定度評估這一關(guān)鍵基礎(chǔ)理論問題的研究目前遇到三個瓶頸：（1）軟件（算法）是虛擬儀器的核心，但目前沒有公認而有效的方法評估其測量不確定度；（2）對于靜態(tài)測量，在虛擬儀器各個環(huán)節(jié)測量不確定度已知的情況下尚沒用有效的方法評估儀器的測量不確定度；（3）對于動態(tài)測量，由于虛擬儀器各個環(huán)節(jié)的不確定度呈現(xiàn)時變性，使得儀器的測量不確定度呈現(xiàn)時變性和高度非線性而難以確定。本書基于黑箱理論及流形理論建立了軟件（算法）不確定度評估模型；然后應(yīng)用微分流形理論并基于指數(shù)族分布規(guī)律建立統(tǒng)一分布規(guī)律模型，以解決儀器單一硬件環(huán)節(jié)的測量不確定度評估問題；之后應(yīng)用微分流形及*大熵原理建立虛擬儀器靜態(tài)測量不確定度評估模型；*后，應(yīng)用微分流形及信息融合理論建立虛擬儀器動態(tài)測量不確定度評估模型。上述這些方法也為傳統(tǒng)儀器的測量不確定度評估提供指導。

作者簡介

　　荊學東，男，工學博士，上海應(yīng)用技術(shù)大學機械工程學院教授、科技處副處長，上海應(yīng)用技術(shù)大學和陜西科技大學研究生導師。主要從事智能檢測技術(shù)及機器人技術(shù)研究，國家科技部國際合作項目評審專家。2010年赴日本研修節(jié)能技術(shù)；1997年10月—1998年9月赴日本國立高知大學研究TIG焊接及機器人控制技術(shù)。所主持縱向科研項目主要包括基于微分流形理論的虛擬儀器測量不確定度評估方法研究（國家自然科學基金面上項目）、脊柱微創(chuàng)手術(shù)并聯(lián)機器人的關(guān)鍵技術(shù)研究（上海市科委重點項目）、再制造零件表面質(zhì)量參數(shù)檢測儀器研究（總裝備部武器裝備預研基金項目）等。主持橫向科研項目10多項。發(fā)表學術(shù)論文20多篇。獲2019年中國儀器儀表學會科學技術(shù)獎（科技二等）。20多年來一直從事本科生、研究生的機器人技術(shù)和機械工程測試技術(shù)教學，曾擔任《工業(yè)機器人技術(shù)》主編（2018年，上海科學技術(shù)出版社出版）。

圖書目錄

第1章測量不確定度及其評定方法

1.1 測量不確定度的定義
1.2 測量不確定度的發(fā)展歷程
1.3 測量不確定度與誤差
1.3.1 誤差的概念
1.3.2 測量不確定度與誤差的關(guān)系
1.4 GUM的使用條件
1.5 測量不確定度的來源
1.6 測量不確定度的評定方法
1.6.1 標準不確定度
1.6.2 單一被測量的測量不確定度A類評定方法
1.6.3 單一被測量的測量不確定度B類評定方法
1.6.4 不確定度A類評定方法與B類評定方法的關(guān)系
1.6.5 擴展不確定度評定
1.6.6 含有多元被測分量的測量不確定度合成
1.6.7 測量不確定度報告
參考文獻
第2章虛擬儀器及其不確定度評定方法研究現(xiàn)狀

2.1 虛擬儀器的概念
2.2 虛擬儀器的結(jié)構(gòu)組成
2.3 虛擬儀器測量分類
2.3.1 按照被測量獲得的方法分類
2.3.2 按照被測量是否變化分類
2.4 虛擬儀器主要測量環(huán)節(jié)的性能參數(shù)
2.4.1 傳感器的主要性能參數(shù)
2.4.2 信號調(diào)理器的主要性能參數(shù)
2.4.3 ADC的主要性能參數(shù)
2.4.4 算法的主要性能參數(shù)
2.5 虛擬儀器測量不確定度的研究現(xiàn)狀
2.5.1 虛擬儀器測量不確定度評定問題的特點
2.5.2 虛擬儀器測量不確定度研究面臨的關(guān)鍵問題
2.6 虛擬儀器測量不確定度的研究內(nèi)容
2.7 虛擬儀器測量不確定度的研究方法
2.8 虛擬儀器測量不確定度的應(yīng)用前景
參考文獻
第3章虛擬儀器的靜態(tài)測量不確定度評定方法

3.1 虛擬儀器的測量不確定度來源
3.1.1 傳感器的測量不確定度來源
3.1.2 信號調(diào)理器的測量不確定度來源
3.1.3 ADC的測量不確定度來源
3.1.4 測量軟件算法的測量不確定度來源
3.2 基于GramChariler級數(shù)展開的傳感器、信號調(diào)理器和ADC的靜態(tài)測量不確定度評定方法
3.2.1 概率分布密度函數(shù)的GramChariler級數(shù)展開
3.2.2 置信系數(shù)kα和偏峰系數(shù)γ的關(guān)系
3.2.3 傳感器、信號調(diào)理器和ADC的合成不確定度評定方法
3.2.4 實例：霍爾電流傳感器的測量不確定度評定
3.3 基于卷積的傳感器、信號調(diào)理器和ADC的靜態(tài)測量不確定度評定方法
3.3.1 卷積算法數(shù)學模型
3.3.2 離散卷積算法
3.3.3 基于離散卷積算法的測量不確定度評定程序
3.3.4 實例：一種稱重傳感器的測量不確定度評定
3.4 軟件算法的測量不確定度評定方法
3.4.1 算法不確定度的基本分析方法
3.4.2 典型算法：傅里葉變換的不確定度評定方法
3.5 虛擬儀器的靜態(tài)直接測量不確定度評定方法
3.5.1 正問題：已有儀器的直接測量不確定度評定問題
3.5.2 反問題：虛擬儀器的直接測量不確定度分配方法問題
3.5.3 實例：基于渦流效應(yīng)的電刷鍍鍍層厚度檢測虛擬儀器的測量不確定度評定
3.6 虛擬儀器的靜態(tài)間接測量不確定度評定方法
3.6.1 正問題：已有儀器的間接測量不確定度評定問題
3.6.2 反問題：虛擬儀器的間接測量不確定度分配方法問題
3.6.3 實例：電刷鍍發(fā)熱功率的測量不確定度評定
參考文獻
第4章虛擬儀器的動態(tài)測量不確定度評定方法

4.1 傳感器的動態(tài)測量不確定度評定方法
4.1.1 傳感器的動態(tài)特性分析
4.1.2 基于頻率特性的傳感器動態(tài)不確定度評定
4.1.3 實例： CA-YD-106加速度傳感器的測量不確定度評定
4.2 信號調(diào)理器的動態(tài)測量不確定度評定方法
4.3 ADC的動態(tài)測量不確定度評定方法
4.3.1 ADC的主要動態(tài)性能參數(shù)
4.3.2 基于Z變換的ADC動態(tài)測量不確定度評定方法
4.3.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ADC動態(tài)測量不確定度評定方法
4.4 算法的動態(tài)測量不確定度評定方法
4.5 虛擬儀器的動態(tài)直接測量不確定度評定方法
4.5.1 虛擬儀器幅值測量不確定度評定方法
4.5.2 儀器相位測量不確定度評定方法
4.5.3 被測信號有效值的測量不確定度評定
4.5.4 動態(tài)測量不確定度評定方法需要解決的兩類問題
4.5.5 實例：一種加速度測量虛擬儀器的動態(tài)測量不確定度評定
4.6 虛擬儀器的動態(tài)間接測量不確定度評定方法
4.6.1 正問題：已有儀器的間接測量動態(tài)測量不確定度評定問題
4.6.2 反問題：多個虛擬儀器動態(tài)同步測量的不確定度分配問題
參考文獻
附錄
附錄1 基2-FFT算法的不確定度評定程序
附錄2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ADC動態(tài)測量不確定度評定仿真程序
后記