Научная статья на тему 'Оптимізація критеріальної моделі радіоелектронного пристрою'

Оптимізація критеріальної моделі радіоелектронного пристрою Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
239
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КРИТЕРИАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ УСТРОЙСТВА / ЕДИНИЧЫЕ / ЧАСТИЧНЫЕ / КОМПЛЕКСНЫЕ КРИТЕРИИ / ОПТИМИЗАЦИЯ МОДЕЛИ / КРіТЕРіАЛЬНА МОДЕЛЬ ПРИСТРОЮ / ОДИНИЧНі / ЧАСТИННі / КОМПЛЕКСНі КРИТЕРії / ОПТИМіЗАЦіЯ МОДЕЛі / CRITERIAL MODEL OF THE DEVICE / INDIVIDUAL / PARTIAL / COMPLEX CRITERIA / OPTIMIZATION OF MODEL

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Уваров Б. М., Зиньковский Ю. Ф.

Рассмотрены особенности проектирования радиоэлектронных устройств структурно-оптимизационнными методом. Основные функционально-конструктивные характеристики устройства представлены как система критериальных уравнений, в которую входят безразмерные единичные, частичные и комплексный критерий, сформированные методами теории подобия. В состав критериев входят физические величины основных процессов преобразования энергии а также конструктивные параметры устройства. В процессе проектирования оптимизация модели обеспечит наивысшие функциональные и конструктивные показатели радиоэлектронного устройства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Optimization criterial of model of the radio electronic device

The features of designing of radio electronic devices structural optimized by method are considered. The basic functional constructive characteristics of the device are submitted as system criterial of the equations, into which enter dimensionless individual, partial and complex criterion generated by methods of the theory of similarity. Structure of criteria includes physical sizes of the basic processes of transformation of energy and also design data of the device. During designing the optimization of model will ensure the best functional and constructive parameters of the radio electronic device.

Текст научной работы на тему «Оптимізація критеріальної моделі радіоелектронного пристрою»

Конструювання радіоапаратури

КОНСТРУЮВАННЯ РАДІОАПАРАТУРИ

УДК 621.396.67.095

ОПТИМІЗАЦІЯ КРИТЕРІАЛЬНОЇ МОДЕЛІ РАДІОЕЛЕКТРОННОГО ПРИСТРОЮ

Уваров Б.М., к.т.н., доцент, ЗіньковськийЮ.Ф., д.т.н., професор

Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут ", м. Київ, Україна

Вступ. Постановка задачі

Критеріальна модель радіоелектронного пристрою (РЕП) створюється на початку процесу проектування як модель нульового рівня та являє собою систему лінійних алгебраїчних рівнянь, у яких первинними аргументами є безрозмірні одиничні критерії, створені методами теорії подібності, а кожне з рівнянь відображає один з основних енергетичних процесів, які протікають у РЕП [1].

У загальному випадку систему критеріальних рівнянь можна подати у вигляді

п

K = фик, + ф12к2 +... + ф,„*„ = £ф,,к,

І=\

n

K 2 = ф21К1 + ф22К2 + ••• + ф 2 nKn = Еф 2іКі

І=1

>

(1)

K

= фn1 K1 + фп2К2 +

+ ФППКП

= Еф піКі

І=1

де Кі - одиничні критерії; K - частинні критерії, кожний з яких притаманний одному з енергетичних процесів.

Лінійна згортка цієї системи

n n m

K=E k =ЕЕф*к (2)

i i k

може розглядатися як комплексна цільова функція майбутнього пристрою, у якій зосереджені всі його функціональні характеристики.

Коефіцієнти впливу фіі із однаковими індексами - основні, визначають найбільший вплив критеріїв Кі на частинний; із різними ф^ - перехресні, це впливи решти критеріїв Kk на K,, причому перехресні коефіцієнти взаємного впливу, згідно з принципом Онзагера дорівнюють один одному: фік = ф^- [2]. Всі ці коефіцієнти впливу можуть бути визначені різними способа-

118

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2011.-№47

Конструювання радіоапаратури

ми - теоретично, виходячи з математичної моделі процесу, методами теорії багатоцільової оптимізації, методами регресійного аналізу на основі статистичних досліджень, вольовим рішенням проектувальника [3,4,5].

Кожний з одиничних критеріїв відображає функціонально -конструктивні властивості РЕП чи якогось його функціонального вузла; одиничні критерії формуються таким чином, щоб їх максимальне значення відповідало максимальній якості реалізації відповідної функції. Значення одиничних критеріїв можуть відрізнятися один від одного на декілька порядків, якщо вони відносяться до різних фізичних процесів, і ці критерії необхідно нормувати.

Максимальне значення комплексного критерію K повинно відповідати найвищій функціонально-конструктивній досконалості РЕП, а це може бути досягнено параметричною оптимізацією одиничних критеріїв. Такий метод проектування може бути названий структурно-оптимізаційним.

Реалізації пристрою у вигляді конструкції згідно з такою моделлю повинно забезпечити проектованому пристрою найкращі функціонально -конструктивні властивості.

Ціль дослідження

У систему рівнянь цільової функції (1) для сучасних багатофункціональних РЕП повинні увійти десятки одиничних критеріїв (іноді сотні), а кожний з останніх - це поєднання багатьох фізичних величин та конструктивних параметрів [1]. Тому параметрична оптимізація одиничних критеріїв цільової функції у більшості випадків - задача великої розмірності, що вимагає застосування потужних комп’ютерів та досконалих методів оптимі-зації, використання спеціалізованих систем автоматизованого проектування - САПР.

Максимуму комплексного критерію K можливо досягнути оптимізаці-єю частинних критеріїв Kt та вибором оптимальних значень коефіцієнтів

впливу фік та фпі . Функціональні та конструктивні показники РЕП (одиничні критерії К) необхідно вдосконалювати згідно з порядком пріоритетів коефіцієнтів впливу.

На першому етапі проектування формуються одиничні критерії, які відповідають основним процесам перетворення енергії у РЕП, визначаються конструктивні параметри функціональних фузлів та провадиться розрахунок значень кожного критерію.

На другому визначаються згаданими вище способами коефіцієнти впливу фік та фпі , які надаються одиничним та частинним критеріям згідно з функціональним призначенням пристрою, тобто створюється нульова модель пристрою й розраховується значення комплексного критерію K .

Третій етап - оптимізація одиничних критеріїв до досягнення їх максимальних значень, оптимізація коефіцієнтів впливу у системі рівнянь цільо-

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2011.-№47

119

Конструювання радіоапаратури

вої функції - створення наступного варіанту моделі нульового рівня.

Нові значення коефіцієнтів впливу дозволяють виділити ті одиничні критерії, які необхідно оптимізувати на наступних етапах проектування у першу чергу.

Ціль даного дослідження - визначити методи оптимізації одиничних та частинних критеріїв системи рівнянь цільової функції та оцінити ефект такої оптимізації на функціонально-конструктивні показники РЕП.

Система рівнянь цільової функції радіоелектронного пристрою

Основні енергетичні процеси, які протікають у РЕП - електромагнітні,

електричні, теплові, механічні. Тому у склад комплексного критерія K для РЕП повинні входити частинні критерії, відповідні цим процесам. Крім того, для конструктивних та технологічних показників пристрою також повинен бути критерій, який ці показники характеризує, це - частинний критерій макропоказників конструкції [1]. Таким чином, комплексний критерій всього РЕП можна подати у вигляді:

К=ФіК1 +Ф2K2 +ФэK3 + Ф4K4 + Ф5K5 , (3)

де частинні критерії: K - макропоказників; K2 - електромагнітних процесів; K - електричних; K4 - теплових; K5 - механічних.

Частинний критерій макропоказників - це сума двох критеріїв: критерію конструктивної досконалості Kq та технологічної досконалості KTe зі своїми коефіцієнтами впливу:

K1 = Ф1QKQ ^ ф1TKTe • (4)

Частинний критерій для електромагнітних процесів може бути одержаний, наприклад, як сума ефективності екранування електричного SE та магнітного SH полів:

K2 = Ф2Е^Е + Ф2НSH • (5)

Для електричних процесів у якості частинного критерія можливо використати, наприклад, коефіцієнт підсилення Кп відповідного тракта чи його передаточну функцію Wn :

K3 = ф3KKn ; K3 = Ф3^^П • (6)

Частинний критерій для теплових процесів формується двома критеріями: критерієм теплового режиму Кт та критерієм теплової надійності KPt

[6]: _

K4 ф4тKт ^ Ф4PKPt • (7)

Нарешті, механічні процеси у РТП визначаються частинним критерієм:

K5 = Ф5Вз KBs ^ Ф5мKмE + Ф5PKPo 5 (8)

який формується критеріями: віброзахисту КВз , витривалості матеріалів K^, механічної надійності KPa [1].

120

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2011.-№47

Конструювання радіоапаратури

У розгорнутому вигляді система рівнянь, які створюють комплексний критерій всього пристрою для РЕП:

K1 = + ф1ТКТе;

K2 _ §2ESE + Ф2HSH ;

K = ф^;

K4 ф4tKt ^ф4PKPt;

К5 = ф 5 Вз КВз +ф5м K мХ +ф5РКРо •

Комплексний критерій РЕП - згортка (3) системи (9), максимуму цього критерію необхідно досягнути у процесі проектування.

Одиничні критерії цільової функції

Частинний критерій досконалості конструкції Kq має вигляд:

(N - N) T )3 К (k )2'3

е M (V* f ' (10)

Він співвідносить потужність, що потрібна апарату для реалізації його функціонального призначення, із його об'ємом V та масою М. Будь-який радіоелектронний пристрій для власного функціонування потребує електричної енергії від якогось первинного джерела - батареї чи електричної мережі (якщо він не живиться від внутрішнього, що входить у склад самого РЕП), тому потужність N, яка потрібна від джерела - один із головних параметрів засобу. Частина цієї потужності може бути використана для створення потоку енергії N на виході із апарата (у підсилювача, передавача, випромінювача і т.ін.); для забезпечення функціонування радіоелектронної структури використовується потужність Nф = N - N, вона ж буде витрачатися апаратом, як теплові збитки у оточуюче середовище.

Співвідношення Nф із об'ємом та масою апарату буде показувати досконалість конструктивних рішень, які забезпечують функціонування останнього. Важливими показниками для РТП є параметричні критерії заповнення об'єму корпуса кз та використання маси кт ; кз = V / V - характеристика раціональності компоновки (V - об'єм, зайнятий електрорадіое-лементами - ЕРЕ та функціональними вузлами - ФВ); кт = M /М - характеристика маси радіоелектронної структури у апараті (M - маса ЕРЕ та ФВ); Tp - технічний ресурс (чи час безвідмовної роботи) всього апарату.

Показники степеня для Tp та V забезпечують безрозмірність самого Kv , а у кз та кт такі ж, як і у параметрів, із якими ці критерії пов’язані (тобто V та М). Вираз (10) - макропоказник конструктивної структури РЕП та технічних рішень, що забезпечили її реалізацію: чим менше об'єм та маса корпусу, у якому здійснюється функціонування радіоелектронної структури

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2011.-№47

121

Конструювання радіоапаратури

апарату, тим досконаліше конструкція; видно також, який значний вплив на якість апарата має показник надійності Tp.

Критерій досконалості конструкції Kq необхідно нормувати, якщо він

повинен увійти у адитивний комплексний критерій K . Для нормалізації Kq прийнято значення, яке має відповідний коефіцієнт планшетного персонального комп’ютера: Kq = 6,63х1026 [1].

Технологічна досконалість конструкції визначена за допомогою критерію КТе = КртхКсв , а він є добутком основних показників технологічності: критеріїв рівня технологічності Крт - за трудомісткістю виготовлення, та Ксв - собівартості, які безрозмірні. Існують нормативні документи (стандарти), де викладена методика розрахунку вказаних критеріїв [7] .

Критерій КТ , що характеризує тепловий режим РТП, сформований, як функція абсолютних температур: оточуючого середовища То; температур, які забезпечені у апараті - зовнішньої корпуса Тк, внутрішньої корпуса Твн, температур ЕРЕ та ФВ Тел (остання не повинна перевищувати допустиму); енергії, що виділяють ЕРЕ Nw, системи підтримки необхідного теплового режиму (вентиляції, охолодження ФВ) у внутрішньому об’ємі #охл:

T^St _

rj-is

rj-is

= 1

Nst

V

T F,

F NS

1 5йа

1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

kStF,

st а ё

Nst

v

k? Ц k

st

J

(11)

e v »ё1

Потужність, що виділяється елементами у внутрішньому об’ємі корпусу Nen та потужність, яка потрібна для роботи системи охолодження #охл повинні бути відведені у оточуюче середовище: Яел + Яохл = Язб ; теплообмін здійснюється через поверхні тепловідводу елементів, що виділяють тепло Fgjj та зовнішню корпусу Fy кел, квн, кст, кк - критерії тепловіддачі від поверхні елементів до внутрішнього об’єму, від внутрішнього об’єму до корпусу, через стінку корпусу, від корпусу до зовнішнього середовища, відповідно.

Різниці температур:

ЛТ = Тел - То = (Тел - Твн)+( Твн - Тк)+ ( Твк - Тзк) + ( Тк - То),

з умов теплового балансу:

N

__ ГТ! __ т ел

1 ел 1 вн 7 7-.

кел FSi

к

Т - т =

N

зб

kF

т - т =

N

зб

kF

т - т =

N

зб

kF

де kст = — - коефіцієнт теплопередачі через стінку корпусу.

S ст

Імовірність безвідмовної роботи P(x) для електричних та електронних

зозподілом:

систем визначають згідно з DN-

1

Pst (x, и) =

■Лі

u1 (x) z 2

J

e 2 dz + e ( ° )

У u2t (x)

J

e 2 dz

2

z

—да

—да

122

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2011.-№47

Конструювання радіоапаратури

де

us (x ) =

1 - xs

иs4xst ’

us (x

(x )=

1 + xst

и

Досконалість системи захисту пристрою від вібраційних та ударних впливів оцінені критеріями динамічного підсилення Кдан за силового збудження та передачі Кш - за кінематичного, згідно з [8], функціями:

K

дин

K

s

в

s

ст

s

в

s

o

__________1_________

Vt1 -(та)2 f + 4(г2 Хш)2

л/1 + 4(y )2 (та)2

4-(ш)2 f +4(y)2 (ш)2 .

(12)

де амплітуди переміщень: ^в - вимушених апарата, sст - статичних від дії зовнішньої періодичної сили, sв - основи, до якої кріпиться апарат; та = ш/ ш0 - параметричний критерій розладу (співвідношення частот - зовнішнього періодичного фактору ш та власної ш0 об’єкту); у - коефіцієнт механічних втрат у віброізоляторах.

У дорезонансній зоні ефективність віброзахисту можливо оцінити значеннями

-^еф 1/Кдин та -^еф 1/Ккін (Кдин ^ 1 та Ккін ^ 1), а у заре3онансній - 1 - Кдин ЧИ

= 1 - Ки (Кдин < 1 та Ккін < 1). Узагальнене позначення критеріїв ефективності віброзахисту - КВз.

Використання несівної спроможності конструкційних матеріалів визначає частинний критерій Км: у елементах конструкції виникають діючі напруження а, т, ак (нормальні, дотичні, контактні); допустимі їх значення аР, тР, акР визначаються властивостями матеріалів та режимом навантаження деталі.

Згідно з теорією витривалості матеріалів [9] та стандартами, що регламентують методи розрахунків елементів конструкцій на витривалість, за циклічних навантажень (завдяки вібраціям та ударам), допустимі нормальні напруження ар матеріалу деталі повинні визначатися з врахуванням кількості циклів навантаження Nc у процесі експлуатації:

а

st

P

= а

st

-1

N

st

-і1/msl

N

st

де а-1 - межа витривалості матеріалу; Nb - базове число циклів навантаження, т -показник кривої втоми для матеріалу.

Параметричні безрозмірні критерії

st rr-St -.st

vst _ а . l^st _ Ч js-st _ ак

aP TP а кР

у першому наближенні визначають, наскільки використана спроможність матеріалу нести навантаження. Всі ці критерії можна поєднати в один

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2011.-№47

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

123

Конструювання радіоапаратури

st а st в st

а Т а к

st st

1а р) 1Т р ) 1а кР )

l^st — K м£ _

де а , Р, у - коефіцієнти впливу відповідних напружень на загальну міцність конструкції - останні можуть бути знайдені розрахунками чи методами регресійного аналізу.

Імовірність безвідмовної роботи Рг{т) елемента конструкції, у якому виникають діючі напруження ае , визначається відносним строком служби:

N

st

N

а

st

а

а імовірність безвідмовної роботи розраховують згідно з АіМ-розподілом:

Р( х, и) =

1

u ( X )

І

e 2 dz

st

m

e

2

z

X

1 - X

де u(X) ; х - відносний період часу, для якого визначається P{x, и);

и

и - коефіцієнт варіації процесів деградації.

Імовірність безвідмовної роботи всієї конструкції, яка складається з п елементів - добуток з імовірностей Рг{т) - одиничний критерій КР(У:

n

КРРа = Р" (Т) = П Р<' (Т) -

/=1

Оптимізація критеріальної моделі радіоелектронного пристрою

Значення коефіцієнтів впливу частинних критеріїв у виразі комплексного критерія (3) на першому етапі можливо визначити згідно з теорією багатоцільової оптимізації [4], і вони для п’яти частинних критеріїв такі: фі =0,400; ф2 =0,275; фз =0,175; Ф4 =0,100; фз =0,050.

Максимальне значення комплексного критерія K буде одержано, якщо коефіцієнт ф1 у рівнянні (3) надати частинному критерію K, який має найбільше значення, наступні фг- - тим, що послідовно зменшуються, і нарешті ф5 - частинному критерію, що має мінімальне значення.

Але, як відмічено раніше, значення коефіцієнтів фг- залежить від функціонального призначення РЕП, і найбільший з них потрібно надати частинному критерію, який визначає основну функціональну характеристику (наприклад, надійність функціонального вузла чи всього РЕП), а наступні -згідно з функціональними характеристиками інших енергетичних чи фізичних процесів.

Для оптимізації одиничних критеріїв доцільно використати метод ВПЗІП (випадкового пошуку зі зміною інтервала пошуку) - він дозволяє врахувати обмеження на зміну окремих параметрів цих критеріїв [10].

124

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2011.-№47

Конструювання радіоапаратури

Результати імітаційного моделювання

Визначення комплексного показника якості конструкції проведено для модуля системи керування комплексу активної фазованої антенної решітки (АФАР).

Корпус модуля з алюмінієвого сплаву - герметизований, розмірами 200x125x28 мм, охолоджується зовнішнім потоком повітря з температурою Т0 = 30оС. У стаціонарному режимі ФВ та ЕРЕ модуля виділяють 25 Вт тепла.

З метою з’ясування впливу механічних та теплових процесів на комплексний критерій K згідно з (3) розглянуті частинні критерії: макропока-

KQ =■

— 3,32-10

26

зників K1, механічних процесів K2, теплових K3 та одиничних, що в них входять. Така увага до механічних та теплових факторів пояснюється тим, що як раз 75 - 80% випадків відмов у РЕП відбуваються завдяки впливу цих факторів.

Для розрахунку коефіцієнту досконалості Kq необхідні такі дані:

- об’єм модуля (його визначають зовнішні розміри корпуса): V = 0,7-10“3 м3 ;

- загальна маса М = 0,65 кг, маса ЕРЕ та ФВ те = 0,29 кг;

- технічний ресурс (заданий у ТЗ) Тр = 2-104 годин;

- коефіцієнти: кт = те/М = 0,29/0,65=0,45; кз« 0,25.

Згідно з (10), одиничний критерій Kq :

_(N - N) Tp 3 кт к^2 _ 25-(2-104 - 3,6-103 )30,45-(0,25)2/3 _

MV23 0,65 -(7 -10-4 )2/3

Еталонне значення (KQ)max для нормалізації: (KQ)max = 6.63-1026, тому KQ/(KQ)max = 0,501.

Одиничний критерій технологічності КТе, за відсутністю даних про технологічні процеси, у першому наближенні прийнятий таким: КТе = 1.

У результаті частинний критерій макропоказників:

K1 — ф1VKQ + ф1TKTe = 0,667-0,501 + 0,333-1 = 0,667.

Частинний критерій для механічних процесів:

K2 = ф2ВзKBs + ф2мKмЕ + ф2PKPo .

Одиничний критерій, що враховує стійкість конструкції до вібраційних впливів, одержаний таким:

л/і + 452v2 sll + 4-0,032 -0,3842

K —

^кін

—1,165.

V(1 -v2)2 + 452v2 V(!-0,3842)2 + 4-0,032 -0,384

Критерій захисту від механічних впливів Кзм = 1/Ккін = 1/1,165 = 0,858. Вібраційні та ударні навантаження призводять до виникнення напружень у виводах та паяних з’єднаннях МС, а також до зменшення надійнос-

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2011.-№47

125

Конструювання радіоапаратури

ті модуля внаслідок цього. Розрахунок цих показників дає такі значення:

- надійність виводів за вібрацій Рв = 0,642;

- надійність виводів за ударівРу = 0,819;

Таким чином, критерій надійності модуля за дії механічних впливів:

Крм = Рв -Ру = 0,642-0,819 = 0,526.

Для розрахунку критерію якості, що характеризує механічні впливи К1 необхідно визначити функції впливу ф; кожного з одиничних критеріїв:

фі = 0,538; ф2 = 0,308; фз = 0,154.

Пріоритети для одиничних критеріїв: якщо найбільш важливим прийняти надійність конструкції, то K1 = КРм = 0,538, другим за важливістю можливо прийняти критерій захисту від вібрацій К2 = Кзм = 0,858, нарешті, останній - коефіцієнт К3 = Kq = 0,501.

Критерій К 2 для механічних процесів:

К2 = % К1 + % К2 + % К3 = 0,538-0,858 + 0,308-0,963 + 0,154-0,789 = 0,880;

Частинний критерій К3 для теплових процесів - це відношення температури оточуючого середовища до температур ЕРЕ та ФВ.

Стінка корпусу підсилювача з розмірами 200x125 мм являє собою пластину штиркового радіатора, який охолоджується потоком повітря з температурою tcm = 30°С, причому температура основи самого радіатора та й будь-якого ЕРЕ не перевищує 70°С, тому одиничний критерій

КТ = 303/343 = 0,883.

Внаслідок низької температури основ елементів електронної структури підсилювача імовірність їх безвідмовної роботи на протязі строку експлуатації Тр = 2-104 годин може вважатися максимальною: КРі = 1.

Таким чином, частинний критерій для теплових процесів:

К3 =ф3тКт + ф3РКР = 0,667-0,883 + 0,333-1 =0,922.

Комплексний критерій для підсилювача:

К = ф1 К + ф2 К2 + ф3 К3 = 0,538-0,667 + 0,308-0,880 + 0,154-0,922 = 0,772.

Аналіз показує, що найменше значення з частинних критеріїв має критерій макропоказників Кt, але він має найбільший коефіцієнт впливу -0,538; оптимізація коефіцієнтів впливу дає можливість одержати такий варіант нульової моделі та відповідне значення комплексного критерію:

К = ф1 К1 +ф2 К2 +ф3 К3 = 0,538-0,880 + 0,308-0,922 + 0,154-0,667 = 0,860. тобто функціонально-конструктивні властивості РЕП покращені на 14%.

На наступному етапі проектування необхідно оптимізувати макропока-зники конструкції, у першу чергу - конструктивну досконалість РЕП, яку відображає коефіцієнт ^.

Висновки

Розглянуті особливості проектування радіоелектронних пристроїв

126

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2011.-№47

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Конструювання радіоапаратури

структурно-оптимізаційними методами, коли основні функціонально-конструктивні характеристики об’єкту проектування подаються системою критеріальних рівнянь.

Аргументами у цих рівняннях є безрозмірні критерії подібності, сформовані методами теорії подібності. Особливість критеріїв у тому, що у них об’єднані не тільки характеристики фізичних процесів, але й конструктивні параметри, які ці процеси забезпечують.

Для всіх критеріїв (їх три види: одиничні, частинні та комплексний -цільова функція радіоелектронного пристрою) одержані відповідні вирази.

Структурна модель, одержана у процесі проектування та її оптимізація при конструктивній реалізації на подальших етапах проектування забезпечать найвищі функціональні та конструктивні властивості радіоелектронного пристрою.

Література

1. Уваров Б.М., Зіньковський Ю.Ф. Проектування та оптимізація механостійких конструкцій радіоелектронних засобів з імовірнісними характеристиками - К.: ”Кор-нійчук”, 2011. - 248 с.

2. Вейник А. И. Термодинамика реальных процессов. - Мн.: Навука і тэхшка, 1991. - 576 с.

3. Кофанов Ю.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности радиоэлектронных средств: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1991. - 360 с.

4. Хоменюк В.В. Элементы теории многоцелевой оптимизации. М.: Наука, 1983. -124 с.

5. Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981. - 107 с.

6. Уваров Б.М., Зіньковський Ю.Ф. Оптимізація теплових режимів та надійності конструкцій радіоелектронних засобів з імовірнісними характеристиками - К.: ”Кор-нійчук”, 2011. - 204 с.

7. Методика отработки конструкций на технологичность и оценки уровня технологичности изделий машиностроения и приборостроения. - М.: Изд. стандартов, 1975. -56 с.

8. Токарев М.Ф., Талицкий Е.Н., Фролов В.А. Механические воздействия и защита радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В.А. Фролова. - М.: Радио и связь, 1984. - 224 с.

9. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. - М.: Машиностроение, 1990. - 448 с.

10. Оптимальное схемотехническое проектирование в машиностроении: Учебное

пособие / А.И. Петренко, В.В. Ладогубец, В.В. Чкалов. - К., УМК ВО, 1989. - 164 с.

Уваров Б.М.,Зіньковський Ю.Ф. Оптимізація критеріальної моделі радіоелектронного пристрою. Розглянуті особливості проектування радіоелектронних пристроїв структурно-оптимізаційним методам. Основні функціонально-конструктивні характеристики пристрою подаються як система критеріальних рівнянь, у яку входять безрозмірні одиничні, частинні, та комплексний критерії, сформовані методами теорії подібності. До складу критеріїв входять фізичні величини основних процесів перетворення енергії, а також конструктивні параметри пристрою. У процесі проектування оптимізація моделі забезпечить найвищі функціональні та конструктивні показни-

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2011.-№47

127

Конструювання радіоапаратури

ки радіоелектронного пристрою.

Ключові слова: крітеріальна модель пристрою, одиничні, частинні, комплексні критерії, оптимізація моделі

Уваров Б.М.,Зиньковский Ю.Ф. Оптимизация критериальной модели радиоэлектронного устройства. Рассмотрены особенности проектирования радиоэлектронных устройств структурно-оптимизационнными методом. Основные функциональноконструктивные характеристики устройства представлены как система критериальных уравнений, в которую входят безразмерные единичные, частичные и комплексный критерий, сформированные методами теории подобия. В состав критериев входят физические величины основных процессов преобразования энергии а также конструктивные параметры устройства. В процессе проектирования оптимизация модели обеспечит наивысшие функциональные и конструктивные показатели радиоэлектронного устройства.

Ключевые слова: критериальная модель устройства, единичые, частичные, комплексные критерии, оптимизация модели

Uvarov B.M., Zinkovsky Ju.F. Optimization criterial of model of the radio electronic device. The features of designing of radio electronic devices structural - optimized by method are considered. The basic functional - constructive characteristics of the device are submitted as system criterial of the equations, into which enter dimensionless individual, partial and complex criterion generated by methods of the theory of similarity. Structure of criteria includes physical sizes of the basic processes of transformation of energy and also design data of the device. During designing the optimization of model will ensure the best functional and constructive parameters of the radio electronic device.

Keywords: criterial model of the device, individual, partial, complex criteria, optimization of model

128

Вісник Національного технічного університету України "КПІ" Серія — Радіотехніка. Радіоапаратобудування.-2011.-№47

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.