Учет влияния разброса параметров компонентов схем на хар-ки РЭС
Разброс параметров схемы указывается в техническом задании. Реальные выходные хар-ки всегда отличаются от расчетных:
1. невозможно найти точные номиналы 2. Каждый номинал компоненты имеет технологич.разброс 3. В процессе эксплуатации изделие стареет, его харак-ки меняются.
Еще на пар-ры компонента влияет окр.среда.
Для анализа и синтеза РЭС вводят след.классификацию:
1. допусковый анализ(схема спроектирована),известны допуски на пар-ры компонентов, найти отклонение внешних хар-к от расчетных это требуется для введения подстроечных элементов схемы 2. Допусковый синтез (известна схема РЭС, рассчитаны пар-ры компонентов) требуется определить допуски на пар-ры компонентов. 3. Статистический параметрический синтез (известны границы изменения пар-ов схемы, допуски на внешние хар-ки) требуется определить значения пар-ов компонентов схемы. 4. Статистический структурный синтез (известны допуски на внешние хар-ки, допуски на компоненты схемы) требуется найти схему.
Для осущ-ия этих операций нужно связать допуски на внешних хар-ах с допусками пар-ов схемы. Вводят функцию кач-ва F(V0+∆V). Разложим в ряд Тейлора:
1. отклонения пар-ов компонентов малы(5-10%) – пренебрегают всеми членами ряда кроме первых
2. Отклонение >10% - использ-ся метод коэф-ов чувствит-ти или влияния. Коэф-ом чувствит-ти или влияния называется первая производная. У каждого компонента свой коэф-т влияния.
Виды коэф-ов влияния: а) абсолютный б) относит-ый в) интегральный
Чем больше коэф-т влияния у компонента, тем лучше этот коэф-т подстраивает реальную хар-ку к расчетной.
Анализ по методу Монте-Карло
1. задание наклона по которому изменяется значение пар-ов компонентов схемы. Разброс параметров 10%. 2. Вычисляем реализации внешних хар-к.
По гистограмме можно определить % брака:
Если % большой необходимо: 1. Взять более кач-ую элементную базу (заменяются только те компоненты кот-ые влияют на выходные хар-ки)
2. ввести подстроечные компоненты 3. Разработать новую схему
Синтез по методу Монте-Карло
1. задаются исходные разбросы 2. Производ-ся анализ по монте-карло 3. Производится сравнение полученных внешних хар-к с требуемыми.
Если получ-ые хар-ки имеют большой разброс, то происходит автоматич. Изменение разброса некоторых пар-ов компонентов.
Оптимальное проектирование на основе решения задачи линейного программирования.
Для получения заданных хар-к РЭС необходимо записать целевую функцию. Если схема сложная записывают несколько целевых функций.
FCN=
Если частные целевые функции неравнозначны, тогда каждая функция складывается со своим весовым коэф-ом
Если выходные пар-ры не мощности, то целевые функции составляются так, чтобы их максимизировать.
Если функция имеет несколько экстремумов на (а,b) то определяем интервал, где находится самый минимальный экстремум. После нахождения мин применяются более точные методы оптимизации:
А) Метод дихотомии – половинного деления.
Б) Метод Фибоначи.
В) Метод золотого сечения.
Метод Дихотомии.
Задается Х1, Х2
Определяются функции в этих точках. Отрезок делится пополам.
Где Δ – малая величина, обычно ε/10
Если F(x2)>F(X1), то B=X2 критерием данного метода является |B-A|< ε
Метод Фибоначчи.
Использует числа Фибоначчи – числа Фибоначчи F0=1 F1=1
Fi=Fi-1+Fi-2 – очень быстро растущие числа.
Основан на нахождении большого числа Фибоначчи, которое соответствует заданной точности.
Пошаговым методом определяем где находятся а и b. Минимум целевой функции достигнут если |b-a|=3∆
1. определяем число Фибоначчи, которое будет соответствовать ∆.
2.Х1 и Х2вычисляются
X1=A- ΔFi-2=B- ΔFi-1
X2=A- ΔFi-1=B- ΔFi-2
3. вычисляем F(x1) и F(x2)
Метод золотого сечения.
В алгоритме отсутствует 2, 3, 4, 5 действия (вычисление чисел Фибоначчи)
Условие золотого сечения τ=1,618
1) AB/X1B=X1B/AX1= τ
2) AB/AX2=AX2/AX1= τ
Исходя из соотношений и зная τ вычисляем х1 и х2.
Задача минимизации многомерной целевой функции.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
