軟測(cè)量技術(shù)及其在過(guò)程檢測(cè)與控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著檢測(cè)與控制系統(tǒng)日趨復(fù)雜以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，軟測(cè)量技術(shù)的研究及其應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注。本文介紹了軟測(cè)量技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展及其應(yīng)用，探討了軟測(cè)量技術(shù)的原理，并對(duì)軟測(cè)量技術(shù)的主要相關(guān)因素進(jìn)行研究，分析了軟測(cè)量技術(shù)對(duì)檢測(cè)和控制系統(tǒng)的影響。
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，工業(yè)過(guò)程檢測(cè)與控制系統(tǒng)日趨復(fù)雜，重要輸出變量很難通過(guò)常規(guī)的測(cè)量技術(shù)檢測(cè)得到，為此提出了軟測(cè)量的思想。軟測(cè)量技術(shù)是根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中有關(guān)過(guò)程變量間的關(guān)聯(lián)，通過(guò)一些比較容易檢測(cè)的過(guò)程輔助變量和相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，估計(jì)過(guò)程儀表較難檢測(cè)過(guò)程的主要輸出變量。
一方面，軟測(cè)量技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展是工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)本身的必然要求。在生產(chǎn)過(guò)程中，許多輸出變量受工藝和技術(shù)的限制，難以檢測(cè)出來(lái)。如果采用在線分析則需較大的投資或儀表的維護(hù)量較大，只能通過(guò)定期地進(jìn)行人工檢測(cè)和分析，而這些分析往往需要很大的時(shí)間間隔才能完成一次，以致于得到的測(cè)量值不滿足采樣定理，所得到的過(guò)程輸入輸出數(shù)據(jù)是離散的，不利于工業(yè)過(guò)程的在線監(jiān)測(cè)和控制。有時(shí)，工業(yè)過(guò)程本身的輸出變量與歷史的輸入輸出變量之間沒(méi)有必然的因果關(guān)系，需要根據(jù)系統(tǒng)中各變量的相互關(guān)聯(lián)，利用一些能夠進(jìn)行檢測(cè)的有關(guān)過(guò)程輔助變量，并通過(guò)一定的數(shù)學(xué)模型估算出系統(tǒng)中較難檢測(cè)的過(guò)程變量。
另一方面，計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)的發(fā)展為軟測(cè)量技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展提供了可能。計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用大大減小了儀表領(lǐng)域中硬件電路的復(fù)雜性，在某些方面比硬件電路更加方便和可靠。由于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)平臺(tái)與趨于模塊化的硬件結(jié)構(gòu)及豐富的軟件相結(jié)合，正在迅速改變傳統(tǒng)儀器儀表的概念，提出虛擬儀器的新概念，得出了軟件就是儀器儀表的新思想。虛擬儀器正成為當(dāng)今世界流行的儀器儀表構(gòu)成方案。