自动测试系统及其测试仪器校准周期确定研究

摘要

测试仪器是自动测试系统的重要组成部分。随着各行业强有力的需求和科学技术的发展，测试仪器越来越复杂并向着模块化方向转变，但校准数据不易获取，传统的测试仪器校准周期确定方法已不适用。灰色系统理论是目前最为活跃的三种新兴不确定性系统理论之一，适用于研究“少数据”、“贫信息”的不确定系统。本文将灰色GM(1,1)理论应用于测试仪器校准周期的研究中，构建了一种改进的灰色模型预测方法和基于加权评分法的新型系统级校准周期预测方法。
　　针对GM(1,1)模型本身出现的预测准确度较低的缺陷，通过自动寻优定权法和最小二乘法首先对模型本身进行改进。为使GM(1,1)模型更好地用于中长期预测，采用了具有动态更新信息优点的灰色递补动态预测方法。为进一步提高预测精度，对残差进行修正，并引入马尔可夫法解决预测残差的符号问题。通过Matlab仿真实例验证了该改进算法的有效性，预测精度明显提高。
　　论文分析和总结了ATS可计量性相关性建模理论方面的研究，并将其与加权平均法结合起来，详细介绍了一种基于可计量性相关性模型和加权评分法确定ATS校准周期的方法。根据ATS的硬件组成结构和特点，确定内部计量链，然后进行系统可计量性多信号流图建模。通过模型分析得到单个测试仪器的可计量贡献率，将其作为权重，对各测试仪器的校准周期进行加权平均，最后求得整个系统的校准周期。为确保各测试仪器在两次校准间隔内无超差，单个校准时间间隔小于系统校准周期的个别仪器可以利用内部计量链中其他等级较高的仪器对其进行校准。这样将ATS作为一个整体，定义统一的校准周期，停工时间短、校准简单，还可以免除仪器拆卸等困难。该方法科学、方便，对其他系统的校准周期确定具有一定的参考意义。