Лекция 1

Автоматизация экспериментов и испытаний

Конспект лекций

Ф е д е р а л ь н о е а г е н т с т в о п о о б р а з о в а н и ю

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Автоматики и информационных технологий

Кафедра Информационно-измерительная техника

по дисциплине

Самара 2008

Раздел 1. Важность, тенденции и задачи развития систем автоматизации экспериментов и испытаний

Тема 1.1. Автоматизация научных исследований - главное направление повышения эффективности науки и ускорения темпов технического прогресса

Эксперимент - неотъемлемая составная часть процесса научных исследований.

Чтобы представить себе масштабы повседневной экспериментальной работы, достаточно наряду с натурными исследованиями, проводимыми в различных областях науки, при проектировании новой техники учесть также испытания образцов опытной и серийной продукции на тысячах заводов.

Важной проблемой становится автоматизация экспериментов в научно-исследовательских институтах, в научных экспедициях, на испытательных полигонах и в заводских лабораториях.

Это обусловлено следующими причинами.

1. Экспериментальные поиски часто ведутся в таких областях, где теоретики еще не могут сделать каких-либо предвидений.

С помощью экспериментальных данных, получаемых непосредственно от изучаемых объектов, проверяется истинностьтеоретических предпосылок.

2. В процессе развития знаний о природе становится необходимым исследование все более сложных объектов и явлений.

Растут требования к глубине проникновения в сущность функционирования объектов, их составных частей и взаимодействия между ними.

3. В ходе исследований все чаще возникает потребность в такой быстрой и точнойрегистрации характеристик изучаемого процесса, что человек уже не способен ее обеспечить.

Или человек не в состоянии управлять ходом эксперимента по требуемой программе.

4. При высоких скоростях протекания исследуемых явлений, в случае необходимости поддержания специальных режимов или условий опыта, традиционные методы проведения экспериментов не позволяют достичь требуемой точности результата или даже выполнить исследование в целом.

Аналогичные проблемы возникают также при контроле качества сложных изделий, при испытании образцов новой техники.

5. Характеристики объектов испытаний, подлежащие определению в результате эксперимента, все чаще оказываются недоступными непосредственному измерению.

Вследствие этого совокупность технико-экономических показателей, по которым проводится оценка испытуемого объекта или принимаются важные организационные и инженерные решения, не совпадает, как правило, с совокупностью параметров объекта, определяемых по результатам натурного эксперимента.

6. Важной проблемой является организация испытаний объектов, процессы функционирования которых носят сложный динамический характер и подвержены существенным влияниям изменяющихся условий внешней среды.

7. В ходе испытаний собирается большое количество экспериментальных данных, требующих обработки и анализа.

Таким образом, автоматизация экспериментов позволяет:

- значительно повысить эффективность проводимых исследований,

- увеличить производительность труда исследователей,

- сократить сроки получения экспресс-информации по данным эксперимента и результатов их полной обработки,

- во многих случаях уменьшить продолжительность эксперимента,

- получить качественно новые результаты.

Все это свидетельствует о том, что системы автоматизации экспериментов и испытаний должны стать новой технической базой научного поиска и индустрии.