![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Структурный синтез технического объекта
Задача синтеза технического объекта включает в себя создание структуры проектируемого объекта и расчет его параметров. Эти две части синтеза соответственно называются структурным и параметрическим синтезом. Задача структурного синтеза заключается в поиске оптимальной или рациональной структуры (схемы) технического объекта для реализации заданных функций в рамках выбранного принципа действия. Существо получения математических моделей объектов проектирования электронно-вычислительной и радиоэлектронной аппаратуры, для решения задач структурного синтеза, рассмотрим на примере компоновки, размещения, трассировки. Задача компоновки Под задачами компоновки понимают задачи разбиения множества D=(d1,d2,..., dn) из п элементов на ряд непересекающихся подмножеств Dk, k=1,...,N, чтобы при этом выполнялись заданные ограничения и достигался экстремум некоторой функции качества F(x). При заданном числе N подмножеств разбиения задача компоновки формулируется следующим образом:
F(x) → min (1) и для любых k, l, принадлежащих множеству {l,2,..., N }выполняется: Dk∩Dl= Ø; (2)
где Dk - множество элементов, принадлежащих k- муподмножеству разбиения при условии, что мощность | Dk | каждого подмножества из разбиения задана, т.е. |Dk| = nk; ∑nk =n (4) Просмотреть все варианты разбиения уже для числа п >100нереально! Применяя целочисленное программирование, можно уменьшить число просматриваемых вариантов компоновки. Пусть требуется распределить п компонентов электронной схемы между N блоками таким образом, чтобы суммарное число связей между блоками было минимально. Введем вектор X={xi,k} переменных проектирования, где xi,k- элементы вектора X, i = 1,…,n; k = 1,…,N; xi,k =1, если компонент di включается в подмножество Dk; xi,k = 0 в противном случае. Пусть функция качества F(x) характеризует общее число связей между подмножествами:
при условиях:
![]() (8)
(9) где πi,,j - число связей между компонентами di и dj, Vi(S) - значение параметра S для компонента di; Vs(k) - ограничение по параметру S, накладываемое на подмножество Dk; S - любой параметр, подчиняющийся свойству аддитивности: объем; масса; энергоемкость, стоимость и т.п.
Условия 6 и 7 означают, что каждый компонент может быть отнесен только к одному из подмножеств Dk и в каждом подмножестве Dk может содержаться компонентов не более, чем заданное число nk. Задача размещения Высокая плотность размещения элементов ЭВА создает большие трудности при реализации соединений между ними. В этой связи задача размещения элементов на плоскости определяет быстроту и качество трассировки. Оптимальное размещение элементов обеспечивает повышение надежности проектируемого устройства, минимизацию наводок, задержек сигналов, уменьшение общей длины соединений и т.п. Формально задача размещения заключается в определении оптимального варианта расположения элементов на плоскости в соответствии с введенным критерием. Например, с минимальной взвешенной длиной соединений. В общем случае требуется найти размещение компонентов d1..., dn на множестве q1, q2,…,qm (m≤n) позиций монтажного пространства, при котором суммарная длина соединений между компонентами была бы минимальной. Введем булевы переменные: xi,k = 1, если компонент di назначается на позицию qk; xi,k = 0 в противном случае.
Тогда математическая модель задачи размещения может быть записана: (10) при условиях:
(11)
(12)
(13) где lk,s- расстояние между позициями qk и qs; pij - число связей между компонентами di, dj. Условия 11 и 12 означают, что каждый компонент может быть размещен только на одно посадочное место и каждое посадочное место может быть закреплено только за одним компонентом. Задача трассировки Задача трассировки встречается при конструировании печатных плат; разработке систем водоснабжения, электроснабжения и т.д. Трассировка соединений является, как правило, заключительным этапом конструкторского проектирования ЭВА и состоит в определении линий, соединяющих эквипотенциальные контакты элементов и компонентов, составляющих проектируемое устройство. Задача трассировки - одна из наиболее трудоемких в общей проблеме автоматизации проектирования ЭВА. С математической точки зрения трассировка - наисложнейшая задача выбора из огромного числа вариантов оптимального решения.
Основная задача трассировки формулируется следующим образом: по заданной схеме соединений проложить необходимые проводники на плоскости (плате, типовом элементе замены, кристалле и т.п.), чтобы реализовать заданные электрические соединения с учетом заранее заданных ограничений. Основными являются ограничения На ширину проводников и минимальное расстояние между ними. Исходной информацией для решения задачи трассировки соединений обычно являются список цепей, параметры конструкции элементов и коммутационного поля, а также данные по размещению элементов. Критериями трассировки, наиболее часто используемые для оценки качества решения задачи трассировки, могут быть: · процент реализованных соединений, · суммарная длина проводников, · число монтажных слоев, · число межслойных переходов, · минимальная область трассировки и др. Задача трассировки всегда имеет топологический и метрический аспекты. Топологический аспект связан с выбором допустимого пространства расположения отдельных фрагментов соединений без фиксации их конкретного месторасположения при ограничениях на число пересечений и слоев. Метрический аспект предполагает учет конструктивных размеров элементов, соединений и коммутационного поля, а также метрических ограничений на трассировку. Рассмотрим одну разновидность задачи трассировки - задачу построения связывающих сетей минимальной длины для цепей αk. Пусть Uk - множество точек, соединяемых по электрической цепи ak; |Uk| =nk, где каждому элементу Uk соответствует одна точка в монтажном пространстве. Введем понятие трассы. Трасса - множество связанных отрезков, соединяющих точки электрической цепи. Определим переменную проектирования xij xij = 1, если ребро (i,j), длиной l включается в связывающую сеть; xij =0, в противном случае, где xij - булева переменная. Тогда математическая модель задачи трассировки запишется:
(14)
при условиях:
(15)
где К0 - максимально допустимое число соединений в одной точке. Условие (15) означает, что в одной точке не могут соединяться количество ребер более заданного числа К0. Для контроля связности сети при решении задачи трассировки, математическая модель (17,18) может быть дополнена условиями:
(17)
(18)
где yij - вспомогательные переменные. Суть ограничений (17,18) в том, что на каждом шаге принятия решения «включать - не включать ребро в трассу» должны рассматриваться точки соединений, принадлежащие одной цепи.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-15; просмотров: 404; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.16.49.108 (0.017 с.) |