На вход изделия подают ступенчатый сигнал х0 длительностью 3h.
С выхода изделия в моменты времени h, 2h, 3h, 4h снимают показания yh, y2h, y3h, y4h. Через время 4h+ty эксперимент повторяют n раз.
4.7. Формируют матрицу
|
(7) |
определитель которой равен .
4.8. Оценки наименьших квадратов параметров l1, l2, r0, r1 находят по формулам:
|
(8) |
где T - символ транспонирования.
4.9. Ковариационная матрица оценок параметров равна
|
(9) |
где σ2 - дисперсия остаточных ошибок, оцениваемая по формуле
|
(10) |
где R0 - остаточная сумма квадратов ошибок, оцениваемая как
|
(11) |
4.10. Если максимальным явилось значение , то выбирают h=pΔt и эксперимент проводят по следующему плану.
На вход изделия подают ступенчатый сигнал x0 длительностью 2h.
С выхода изделия в моменты времени h, 2h, 3h, 4h снимают показания уh, у2h, у3h, у4h. После выдержки изделия в течение времени ty после снятия последнего значения выходного сигнала эксперимент повторяют n раз.
4.11. Формируют матрицу
|
(12) |
определитель которой равен .
4.12. Оценки наименьших квадратов искомых параметров и их ковариационной матрицы находят по пп. 4.8 и 4.9.
4.13. Если максимальным явилось значение, то выбирают h=pΔt и эксперимент проводят по следующему плану.
На вход изделия подают ступенчатый сигнал х0 длительностью h. С выхода изделия в моменты времени h, 2h, 3h, 4h снимают показания уh, у2h, у3h, у4h.
Формируют матрицу
|
(13) |
определитель которой равен .
4.14. Оценки наименьших квадратов искомых параметров и их ковариационной матрицы находят по пп. 4.8 и 4.9.
5. Определение вида и коэффициентов дифференциального уравнения основано на их связи с видом и параметрами уравнения дискретной модели. Указанная связь приведена в таблице.
6. Последовательность операций по установлению вида дифференциального уравнения приведена на черт. 2.
Все соотношения на черт. 2 проверяют статистически. Например, l1=0, если нуль попадает в интервал , если единица попадает в интервал .
7. Структуру и коэффициенты аналитического выражения полных динамических характеристик определяют исходя из установленного вида дифференциального уравнения и вспомогательных параметров в соответствии с таблицей.
Черт. 2
№ п/п |
Вид и порядок динамической модели изделий ГСП |
Способ нормирования полных динамических характеристик изделий ГСП |
Коэффициенты аналитического выражения полных динамических характеристик, представленные через оценки вспомогательных параметров |
||||||
Дифференциальное уравнение |
Импульсная характеристика h(t) |
Переходная характеристика g(t) |
Передаточная функция H(s) |
Комплексная частотная характеристика K(jω) |
Амплитудно-частотная характеристика А(ω) |
Фазочастотная характеристика φ(ω) |
|||
1 |
Безынерционное |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
2 |
Интегрирующее идеальное 1-го порядка |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Апериодическое 1-го порядка |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Дифференцирующее идеальное 1-го порядка |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Дифференцирующее с замедлением 1-го порядка |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Колебательное 2-го порядка |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Интегрирующее с замедлением 2-го порядка |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Апериодическое 2-го порядка |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Математическое ожидание систематической составляющей погрешности - М[Δс] изделий конкретного типа (группы) оценивают по формуле
|
(1) |
где N - число испытуемых экземпляров изделий;
Δсi - значение систематической составляющей погрешности i-го экземпляра изделия.
2. При заданной допустимой относительной погрешности αс оценки минимально допустимое число экземпляров изделий, подлежащих испытанию, определяют из соотношения
|
(2) |
где - оценка СКО систематической составляющей погрешности на совокупности N изделий, определяемая по формуле
|
(3) |
tq - коэффициент, зависящий от заданной доверительной вероятности (выбирают из табл. 2).
3. СКО систематической составляющей погрешности σ(Δс) оценивают по формуле (3).
4. При заданной относительной погрешности δσ и доверительной вероятности Рд оценки σ(Δс) необходимое для испытаний число экземпляров изделий определяют по таблице.
Доверительная вероятность Рд |
Число экземпляров изделий при относительной погрешности δσ, % |
||||||
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
50 |
|
0,90 |
200 |
80 |
40 |
30 |
20 |
18 |
10 |
0,95 |
200 |
100 |
60 |
40 |
30 |
20 |
15 |
0,99 |
250 |
200 |
100 |
60 |
45 |
35 |
20 |
5. Остальные метрологические и точностные характеристики по п. 1.4 оценивают (контролируют) на основе обработки данных о значениях индивидуальных характеристик выборочной партии N изделий в соответствии с приложением 6.
1. В тех случаях, когда метрологические и точностные характеристики вновь разрабатываемых изделий нормируют поэтапно, по мере освоения их промышленного выпуска, а также при переходе на нормирование метрологических или точностных характеристик изделий серийного и массового производства в соответствии с требованиями ГОСТ 23222-88, допускается устанавливать пределы отдельных типовых метрологических или точностных характеристик на основе статистической обработки данных о значениях индивидуальных характеристик выборочной партии N изделий.
2. Пределы метрологических (точностных) характеристик по п. 1.4 настоящего стандарта устанавливают исходя из доверительной вероятности Рд, заданного процента ρ изделий, которым допускается находиться в этих пределах, и коэффициента технологического запаса Зт.
3. Если в стандартах и технических условиях на изделия конкретного типа (группы) нет иных указаний, значение ρ в процентах выбирают из ряда: 90, 95, 99, а коэффициент технологического запаса Зт принимают равным 0,2.
4. Определяют границы значений характеристики λ, в которых с вероятностью Рд находится заданная доля ρ изделий из числа испытанных N изделий
|
(1) |
|
(2) |
где - оценка математического ожидания характеристики λ на множестве N изделий, определяемая по формуле (1) приложения 5;
- оценка СКО характеристики (λ), определяемая по формуле (3) приложения 5;
c0 - коэффициент, зависящий от величин N, Рд, ρ.
Коэффициент c0 находят по формуле
|
(3) |
где с∞ в зависимости от ρ выбирают из табл. 1.
λр в зависимости от Рд выбирают из табл. 2.
ρ, % |
0,90 |
0,95 |
0,99 |
с∞ |
1,7 |
2,0 |
2,6 |
Рд |
0,90 |
0,95 |
0,99 |
λр |
1,3 |
1,7 |
2,3 |
5. При уточнении пределов характеристик по п. 1.4 настоящего стандарта к полученной верхней λ2 (нижней λ1) границе прибавляют (вычитают) долю, равную произведению этой границы на значение коэффициента технологического запаса.
|
(4) |
|
(5) |
6. Для изделий различных модификаций, а также при внесении изменений в конструкцию изделий, что может повлечь за собой изменение их метрологических или точностных характеристик, допускается контролировать правильность нормирования или уточнять пределы характеристик путем обработки результатов оценки индивидуальных характеристик выборочной партии N изделий.
7. Новые пределы метрологических и точностных характеристик устанавливают в соответствии с пп. 2-5.
8. При необходимости контроля правильности нормирования пределов метрологических и точностных характеристик пределы характеристик, полученные в соответствии с формулой (4) или (5), сравнивают с пределами, нормированными в стандартах или технических условиях на изделия конкретного типа (группы).
9. Если в стандартах или технических условиях на изделия нет иных указаний, нормирование считают правильным, если значение технологического запаса лежит в пределах 0,1÷0,3.
Черт. 1
Примечание. На черт. 1 использованы следующие сокращенные обозначения укрупненных методик и алгоритмов оценки (контроля):
ЭСО - экземпляра, статика, ориентировочно;
ЭСТ - экземпляра, статика, точно;
ЭСТП - экземпляра, статика, точно, предварительный;
ЭДО - экземпляра, динамика, ориентировочно;
ЭДТ - экземпляра, динамика, точно;
ЭДТП - экземпляра, динамика, точно, предварительный;
ТСН - типа, статика, нормирование;
ТСНП - типа, статика, нормирование, предварительный;
TCP - типа, статика, рациональность;
ТДН - типа, динамика, нормирование;
ТДНП - типа, динамика, нормирование, предварительный;
ТДР - типа, динамика, рациональность.
Пример 1. [ЭДТП] - алгоритм оценки (контроля) и индивидуальной динамической характеристики с заданными показателями точности в результате предварительного эксперимента.
Пример 2. М[ТСП] - методика проверки рациональности нормирования типовых статических характеристик.
Черт. 2
Примечание. На черт. 2 использованы следующие условные обозначения методик и алгоритмов ориентировочной оценки (контроля) в зависимости от задач оценки (контроля):
[О] - ориентировочная оценка без учета дрейфа, вариации и случайной составляющей погрешности;
- ориентировочная оценка без учета дрейфа, вариации и случайной составляющей погрешности;
[ОВ] - учитывается только вариация;
[ОД] - учитывается только дрейф;