Математическое моделирование в оценке и управлении ПЭ ЭС на основе количественных параметров, страница 3

При этом высший класс соответствует наилучшему качеству ЭС. Второй класс и последующие, отражают соответственно более низкое качество РЭС. Заметим, что число классов качества определяется требованиями, которые предъявляются к конкретному решению задач.

  Дискретно-полиномиальные модели, которые характеризуется особенностями как дискретных, так и полиномиальных моделей. При этом полиномиальные модели строятся в соответствующих классах качества, согласно конкретному решению задачи. Информацией для их построения служит совокупность реализаций соответствующего класса в многомерном пространстве параметров.

  Из приведенного анализа возможностей математических моделей для описания РЭ систем проявляются некоторые особенности, которые свойственны всему их семейству. К таким особенностям можно отнести следующие.

  Они пригодны для описания РЭ систем широкого класса и практически любого диапазона частот. Для их формирования необходимы математическое и методическое обеспечение. Они могут использоваться в виде совместного сочетания отдельных видов моделей и позволяют решать как основные, так и прикладные задачи конструкторско-технологического проектирования РЭС.

  Некоторые из данных моделей целесообразно использовать для описания функциональных узлов, блоков. В частности, полиномиальные модели. Другие же из них позволяют описывать всю РЭ систему, обладая соответствующим уровнем универсальности. В частности, модели комплексного критерия, дискретные модели.


Для более эффективного использования данных моделей в решении конкретных задач, важно проводить сжатие пространства параметров с выделением наиболее информативных, на основе которых формировать математические модели для описания ЭС.

В литературе предлагаются и другие математические модели для оценки качества ЭС, которые не вписываются в рассмотренные методы []. Их предлагается строить на основе аналитических, дифференциальных или интегральных систем управления с учетом физико-химических процессов, происходящих в материалах электронных элементов. Однако изученность этих процессов на атомно-молекулярном уровне еще практически недостаточна. Поэтому сформировать такие модели для практического использования пока не представляется возможным.

2.1.3 Анализ известных методов оценки ПЭ ЭС

Следует заметить, что в том виде математических структур, в которых представлены рассмотренные модели оценки и управления ПЭ ЭС в литературе имеют существенные недостатки, что отражается на их корректности, а в целом на результатах решения данных задач.

Для рассмотренных методов оценки и управления ПЭ  ЭС основными являются следующие.

  Для дифференциального метода – потенциальную эффективность ЭС невозможно исчерпывающе охарактеризовать одним единственным показателем. Поэтому объективно описать РЭС на основе единственного критерия практически не представляется возможным. Очевидно, что использование одного показателя для решения таких задач как оценка и управление ПЭ ЭС, оптимизация значений их параметров, выбор наилучшей конструкции из ряда их вариантов, встречает значительные затруднения, связанные с крайней неоднозначностью полученных результатов решения данных задач.

  Для метода полиномиального критерия:

·  при использовании большого количества параметров, которыми характеризуется ЭС, полиномиальные модели становятся громоздкими, что затрудняет проведение анализа, результатов прогнозирования, по соответствующему критерию оценки ПЭ ЭС. Сказанное требует сжатия пространства параметров ЭС с выделением наиболее информативных для решения данной задачи.

Для метода комплексного критерия:

·  модели данного метода не имеют строго математического обоснования, а иногда оно вообще отсутствует. Это привело к наличию совокупности математических моделей, практическое использование которых ставится под сомнение. Очевидно, что применение таких моделей должно основываться на строгом математическом обосновании их структуры;

·  весовые коэффициенты параметров этих моделей представляются в виде постоянных величин, что является крайне необъективным. Это объясняется тем, что изменение номинальных значений параметров под влиянием конструкторско-технологических погрешностей, а также под действием как внутренних, так и внешних дестабилизирующих факторов, приводит к различной степени влияния этих параметров на комплексный критерий оценки ПЭ ЭС. Значит, весовые коэффициенты параметров являются постоянными величинами и должны рассчитываться на основе изменения номинальных значений параметров в их допусках;

·  эти математические модели не учитывают основные особенности, характерные для ЭС: многофункциональность с большим количеством параметров, взаимосвязь между параметрами ЭС с жесткой их корреляционной системой, нелинейное изменение параметров в допусках и выход их за допустимые пределы, адекватность описания ЭС такими моделями в многомерном пространстве их параметров.

  Для метода интегрального критерия – математические модели этого метода имеют те же недостатки, что и модели комплексного критерия; чаще всего они представляются на теоретическом уровне с достаточно сложной практической воспроизводимостью; стоимостные характеристики их на этапах и стадиях разработки ЭС чаще всего остаются не известными.

Для метода дискретного критерия:

·  предлагаемые алгоритмы классификации для построения дискретной модели чаще всего основываются на достаточно сложной математической структуре разделяющей функции, что в целом не приводит к высокой точности построения классов качества;

·  используемые разделяющие функции по своей структуре не могут учитывать коэффициенты классификации параметров отражающих степень информативности каждого параметра, что очень важно для получения объективной дискретной модели;

·  в этом методе не предлагаются и другие количественные характеристики, такие как вероятность правильного построения классов качества, выбор и обоснование базовых значений параметров, неоднородность пространства реализации базы данных.

 Для метода дискретно-полиномиального критерия: