Параметрическая оптимизация в САПР




Задача параметрического син­теза заключается в определении наилучших значений пара­метров для выбранной структуры объекта с учетом всех требований ТЗ па проектируемый объект.

Функционирование любой проектируемой технической системы подчиняется определенным физическим законам. Закон функционирования технической системы описывается аналитическими соотношениями между входными, внутрен­ними и выходными переменными системы. Эти переменные связаны определенными соотношениями с переменными про­ектирования X, под которыми понимаются внутренние пере­менные, допускающие варьирование. В процессе парамет­рического синтеза варьирование переменных проектирова­ния X ведет к изменению выходных параметров Y системы.

Для пояснения сущности задач параметрического синте­за используют геометрическую интерпретацию, связанную с введением m-мерного пространства пространства пара­метров проектирования (управляемых параметров) и k-мерного пространства Eh выходных параметров. Каждой точке пространства и соответствуют векторы X и Y значений переменных проектирования и выходных па­раметров соответствующего варианта проектируемого объекта.[6]

Для постановки и решения задачи параметрического синтеза необходимо формирование целевой функции F(X), отражающей качество функционирования проектируемой системы или объекта. Векторный характер критериев оптимальности (многокритериальность) в задачах проектирова­ния обусловливает сложность проблемы постановки задач оптимизации.

Формально задачу параметрического синтеза можно представить как задачу нахождения вектора Х є , кото­рый минимизирует целевую функцию:

F(X) min

при ограничениях:

g (X) =0и h (X) ≤0,

где g (X) и h(X) —векторные функции от X, описывающие систему ограничений на параметры проектирования X.

Если в задачах оптимального проектирования все пере­менные проектирования и состояний являются непрерывны­ми, то для решения задач параметрического синтеза могут быть использованы методы решения задач нелинейного программирования, основанные на хорошо разра­ботанных процедурах поиска экстремума функций. Однако не всегда все элементы в проектируемых объектах могут принимать любые значения в пределах некоторой допусти­мой области. Это связано, прежде всего, со стандартизацией и унификацией комплектующих изделий в различных обла­стях техники. Так, в радиотехнике параметры резисторов и конденсаторов могут принимать только определенные зна­чения из разрешенной шкалы номиналов. Кроме то­го, на параметры разрабатываемых объектов также накла­дывается ряд ограничений, учитывающих условия стандар­тизации и унификации. Так, в электротехнике и радиоэлек­тронике разрешается использовать только определенные значения питающих напряжений, в вычислительной технике существуют стандартные градации емкости устройств па­мяти.

Поэтому для решения задач оптимизации при проекти­ровании объектов с дискретными значениями параметров методы оптимизации непрерывных объектов непосредствен­но неприменимы. Эти задачи относятся к задачам диск­ретного программирования. Если при оптимиза­ции часть параметров дискретна, а часть имеет непрерыв­ный характер, то задача должна решаться методами частично дискретного программирования.[6]

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: