Электротехника \ Основы проектирования радиоэлектронных средств

Алгоритм парных перестановок для решения задач оптимизации компоновки и размещения элементов РЭС: Учебное пособие, страница 41

Примечание. Количество внутренних связей укрупненного элемента условно принимаем за нуль, так как при оптимизации эти связи не учитываются.

Таблица 6.7

Координаты размещения позиций

(в условных единицах длины)

Номер позиции

1

2

3

4

5

6

7

8

Координата Х

1

2

3

1

2

1

2

3

Координата Y

3

3

3

2

2

1

1

1

Расстояние d между i-й и j-й позициями вычисляем по формуле

.

При проведении оптимизации размещения 8 укрупненных элементов с помощью алгоритма парных перестановок за начальное размещение укрупненных элементов в позициях примем размещение, показанное в табл. 6.8.

Таблица 6.8

Координаты начального размещения укрупненных элементов (в условных единицах длины)

Номер укр. элемента

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

Координата Х

2

1

1

2

1

3

2

3

Координата Y

1

2

3

2

1

1

3

3

В результате решения задачи с помощью составленной программы получили новое, оптимизированное размещение укрупненных элементов, представленное в табл. 6.9.

Таблица 6.9

Координаты оптимизированного размещения укрупненных элементов (в условных единицах длины)

Номер укр. элемента

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

Координата Х

2

1

3

2

1

2

3

1

Координата Y

3

3

3

2

1

1

1

2

До оптимизации суммарная длина соединений была 893 условных единицы длины, а после оптимизации - 628 условных единиц длины, т.е. уменьшилась почти в 1,5 раза.

Таким образом, получили равномерное размещение тепловыделяющих элементов, минимизированное по суммарной длине соединений.

Оптимизация размещения с помощью алгоритма парных перестановок не отдельных элементов, а целых групп по 4 - 50 элементов (в зависимости от общего количества элементов) дает возможность увеличить количество размещаемых элементов до нескольких сотен и даже нескольких тысяч, что невозможно при перестановках отдельных элементов из-за ограничений по объему памяти ЭВМ и времени решения задачи.

Таким образом, при размещении элементов применяются различные критерии (коммутационные и тепловые), поэтому данная задача в общем случае является многокритериальной, а целевая функция - векторной:

F = {Fi, i = 1,I}.                              (6.20)

Для решения многокритериальной задачи размещения предлагается использовать следующий подход.

Так как теплофизические и различные коммутационные критерии размещения являются, в общем случае, противоречивыми, поэтому оптимизация размещения элементов РЭС с их совместным использованием требует определения множества вариантов, оптимальных по Парето, и выбора лучшего варианта среди полученных эффективных решений [18].

Скачать файл