2.2. Требования к системам
датчиков
Разработчик интеллектуальной
структуры, очевидно, должен поступать аналогично и концентрировать датчики
в ее наиболее уязвимых частях. Это - существенная особенность
проектирования интеллектуальной системы. Алгоритм создания
интеллектуальной системы должен использовать и интуицию
проектировщика, и накопленный ранее опыт. Подобно естественному
отбору в Природе, происходит постепенное развитие интеллектуальных
конструкций, и последующие их поколения могут значительно отличаться от
предыдущих.
Данная глава посвящена общим
принципам функционирования системы датчиков, а не принципам
разработки конкретных датчиков. Последняя задача, как правило, решается
сравнительно легко. Очевидно, датчики необходимо размещать в местах,
в которых максимальны механические нагрузки, скачки температуры или
воздействие агрессивной химической среды. В настоящее время
происходит постепенная интеграция процессов проектирования и контроля, и в
идеале процедура установки датчиков должна стать частью комплексной
задачи конструирования и мониторинга механических и других свойств
системы. Впрочем, нынешние технологии от этого еще весьма
далеки.
2.2. Требования к системам
датчиков в интеллектуальных структурах
Полная характеризация
контролируемой структуры только с помощью сети сенооров невозможна.
Действительно, в любой измерительной системе всегда имеется шум. Ошибки
могут быть уменьшены, если использовать фильтры или усреднять результаты
большого количества измерений. Однако полностью избавиться от них нельзя.
Кроме того, неизбежно появляется проблема обработки огромного количества
данных. В идеале объем получаемых данных должен адекватно описывать
контролируемые параметры во всех частях геометрически сложной структуры;
кроме того, их должно быть достаточно для создания удовлетворительной
модели системы. Однако с усложнением системы быстро растет объем
информации, особенно если следить за изменением величины сигнала во
времени. Так, для записи данных о поведении конструкции небольшого
самолета в течение лишь одной секунды необходим объем нескольких
CD-ROMob. Даже если бы это
было реально, проанализировать столько информации вряд ли возможно.
Кроме того, такая система датчиков имела бы значительный вес и потребляла
много энергии.
Таким образом, мы должны создать
систему сенсоров, удовлетворяющую некоторым минимальным требованиям.
Процесс анализа информации можно разделить на две стадии. Для начала
нужно установить, надежен ли результат измерения и не противоречит ли он
некоторым критериям оценки точности. Вторая стадия состоит в определении
ве-
