Основы научных исследований. Анкудинов И.Г - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

уровень принципиальной (электрической) схемы;
конструкторско-технологический уровень;
уровень изготовления технической документации.
Первым шагом при проектировании является выбор варианта структурной
схемы технического объекта, который осуществляется на основании знаний и
опыта разработчика, анализа научной литературы и патентной информации
по аналогичным объектам. Структурная схема представляет собой набор
элементов и их связи. Например, структурная схема
радиоприемника
включает антенну, антенно-фидерный тракт, предварительный усилитель,
смеситель, усилитель промежуточной частоты, детектор, другие элементы и
их связи. На уровне проектирования электрических схем элементами
являются резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды,
транзисторы и их электрические соединения. Этот этап проектирования
называется
структурным синтезом.
Каждый элемент структурной схемы характеризуется одним или
несколькими техническими параметрами. Например, параметры
предварительного усилителя – коэффициент усиления и полоса усиливаемых
частот; параметры электрической схемы – значения сопротивлений R,
емкостей C, индуктивностей L, или, при более подробном рассмотрении –
температурные зависимости R, C, L.
На следующем этапе проектирования осуществляется
анализ структурной
схемы. Цель анализа – определение зависимости показателей качества ПК
i
технического объекта от параметров его элементов a
j
, j = 1,n в виде
аналитической функции:
ПК
i
= F (a
1
, a
2
, …, a
n
). (1.1)
Выражение (1.1) можно рассматривать как систему уравнений относительно
параметров a
j
, j = 1,n при известных из технического задания значениях
показателей качества ПК
i
. В процессе решения этой системы определяется
набор параметров элементов структурной схемы, обеспечивающий
выполнение требований технического задания. Этот этап проектирования
называется
параметрическим синтезом.
В частном случае, когда техническое задание сформулировано в виде
требования обеспечить максимум или минимум того или иного показателя
качества, задача параметрического синтеза переходит в задачу
параметрической оптимизации. Для ее аналитического решения можно
вычислить частные производные от выражения (1.1) по параметрам a
j
,
приравнять эти частные производные нулю и решить получившуюся систему
уравнений.
В большинстве случаев аналитическое решение задач параметрического
синтеза и оптимизации слишком сложно или в принципе невозможно. Тогда
можно применять численные методы решения указанных задач на ЭВМ.
Однако, поскольку эти методы также довольно сложны с алгоритмической
точки зрения и все равно
связаны с применением ЭВМ, часто используется
принципиально другой подход к решению задач параметрического синтеза и
оптимизации.

Страницы