Курсовая работа: Эволюция подходов к синтезу и структурной оптимизации электронных схем. Синтез и оптимизация схем
Эволюция подходов к синтезу и структурной оптимизации электронных схем
Содержание
1. Структурный синтез и оптимизация в электронных схемах
2. Конструирование коэффициентов передаточной функции
3. Развитие метода компонентных уравнений
4. Преобразование подобия частных решений
5. Генетические процедуры синтеза структур
6. Автоматизированный синтез структур
Выводы
Библиографический список1. Структурный синтез и оптимизация в электронных схемах
Понятие структурный синтез в аналоговой электронике тесно связано с общесистемной проблемой структурной оптимизации. Утверждение об оптимальности структуры электронной схемы или цепи подразумевает предположение, что реализуемое электронное устройство воспроизводит заданное функциональное преобразование сигнала (например, имеет необходимый набор передаточных функций) при удовлетворении некоторых дополнительных ограничений. Именно в этих ограничениях и состоит содержательная сторона проблемы. Во-первых, формирование таких и, в первую очередь разумных, ограничений во многом искусство, которое базируется на опыте решения аналогичных задач и понимании доминирующих общесистемных факторах, определяющих успешное решение общей проектной процедуры. Во-вторых, эти ограничения практически всегда связаны с базовыми свойствами полупроводниковой или иной технологии. Схемотехник не может требовать от технологии пусть и одного, но идеального компонента. Наконец, и это самое главное, многообразие ограничений может оказаться противоречивым для конкретной задачи и в конечном итоге не дает положительного эффекта. Низкая эффективность решения такой задачи, как правило, свидетельствует о недостаточно глубоком изучении проблемы. Именно поэтому задачи структурного синтеза и оптимизации в электронике можно решать только со схемотехниками, в совершенстве владеющими богатым, но достаточно своеобразным языком и набором понятий в этой предметной области.
И, если указанные проблемы преодолены, неизбежно возникает вопрос о способе решения задачи – совмещение задач структурной и параметрической оптимизации, этапность формирования критериев и т.п. С точки зрения исходной посылки ответ на сформулированный вопрос можно дать практически однозначный. Структурный синтез и соответствующая оптимизация могут и должны пополнять богатство языка схемотехники и расширять ее понятийный аппарат посредством формирования на каждом этапе развития микроэлектроники фундаментальных ограничений, правил и принципов в каждой предметной области (фильтры, корректоры, усилители и т.п.).
Именно общность выводов и рекомендаций при решении конкретных задач схемотехнического проектирования позволяет сформировать непротиворечивые критерии соответствующей оптимизации и уже поэтому обеспечить их эффективное решение. В этой связи доведение проекта до уровня цифр (номиналы элементов) целесообразно оставить на завершающий этап или этап параметрической оптимизации, когда следует учитывать множество специфических ограничений, а также подвергать исходную схему «попятной» модернизации. Следовательно, конечной целью структурного синтеза является получение такой структуры (упрощенной принципиальной схемы), в рамках которой существуют такие степени параметрической свободы, которые без изменения заданного вида функционального преобразования (набора передаточных функций) позволяют минимизировать, максимизировать или существенно улучшить заданный показатель качества. Типичным примером такого показателя качества может служить степень влияния (параметрическая чувствительность) частоты единичного усиления (площади усиления) на характеристики и параметры избирательного усилителя. Если удается минимизировать эту чувствительность (степень влияния), то при решении конкретной задачи проектировании можно будет рассматривать, по крайней мере, следующие области компромисса и непротиворечивые критерии:
– использование энергоэкономичных режимов работы не только входных, но и выходных каскадов усилителя;
– уменьшение требуемой точности изготовления пассивных частотозадающих элементов;
– интеграцию в единой схеме функций частотной селекции и усиления сигнала;
– повышение динамического диапазона устройства;
– за счет уменьшения требований к усилителю применение иной технологии (производства) и т.п.
Продемонстрируем сказанное на простом примере построения избирательного усилителя (активного полосового фильтра второго порядка). Известно, что для создания канонической схемы с низкой поэлементной чувствительностью необходимо использовать симметричную RC-цепь и ОУ (рис. 1).
Рис. 1. Низкочувствительное звено полосового типа с симметричной RC-цепью
Анализ схемы при идеальных операционных усилителях приводит к следующей передаточной функции:
, (1)где
Если допустимые отклонения частоты полюса (
) и затухания (), вызванные влиянием площади усиления ОУ1 (), малы, то их относительные изменения можно определить из следующих соотношений . (2)Для минимизации
необходимо выполнить условие ,поэтому
. (3)При реализации высокой добротности наблюдается не только большое изменение основных параметров, но и увеличение собственного шума схемы:
,(4) . (5)Для уменьшения влияния параметров ОУ1 на качественные показатели устройства применим принцип собственной компенсации, о котором подробно изложено в разделе 4
Решение задачи сводится к подключению дополнительного масштабного усилителя-сумматора между инвертирующим входом ОУ и дополнительным входом схемы, которое позволяет реализовать на выходе основного активного элемента передаточную функцию звена полосового типа. Такие правила построения схем и являются основной теоретической задачей при разработке процедур структурного синтеза в каждом классе электронных устройств. Соответствующая схема показана на рис. 2.
Рис. 2. Низкочувствительное звено полосового типа с собственной компенсацией
При выполнении аналогичных условий относительные изменения параметров полюса будут иметь следующий вид
(6) , (7)где
Приведенные соотношения позволяют также пояснить смысл понятий «собственная» и «взаимная компенсация». Предварительно отметим, что при выполнении условия малых изменений параметров основные составляющие (2.6) и (2.7) определяют также их чувствительность к изменению площади усиления ОУ1 и ОУ2. Так
;(8) . (9)Следовательно, чувствительность параметров полюса к нестабильности площади усиления, ОУ2 не прямо, а обратно пропорциональна реализуемой добротности Q и с этой точки зрения доминирующим активным элементам является ОУ1. Простое сравнение соотношений (3), (6) и (7) показывает, что соединение инвертирующего входа ОУ1 с неинвертирующим входом ОУ2 (компенсирующая обратная связь) позволило создать дополнительную степень свободы (параметр
), изменением которого при сохранении неизменными параметров идеализированной передаточной функции (1) можно изменять относительные приращения (6) и (7) и активные чувствительности (8) и (9). При выполнении условия (10)и нестабильность параметров фильтра определяется только соответствующим параметром ОУ2. Сопоставление (11) и (3) показывает, что при условии построения высокоселективных схем (
) рассмотренный вариант имеет явные преимущества. Например, в практических разработках это позволяет за счет уменьшения требований к частотным свойствам ОУ либо использовать микромощные режимы работы активных элементов, либо позволяет ориентироваться на более дешевые технологические процессы для создания высокочастотных БИС.mirznanii.com
Эволюция подходов к синтезу и структурной оптимизации электронных схем
Содержание
1. Структурный синтез и оптимизация в электронных схемах
2. Конструирование коэффициентов передаточной функции
3. Развитие метода компонентных уравнений
4. Преобразование подобия частных решений
5. Генетические процедуры синтеза структур
6. Автоматизированный синтез структур
Выводы
Библиографический список
1. Структурный синтез и оптимизация в электронных схемах
Понятие структурный синтез в аналоговой электронике тесно связано с общесистемной проблемой структурной оптимизации. Утверждение об оптимальности структуры электронной схемы или цепи подразумевает предположение, что реализуемое электронное устройство воспроизводит заданное функциональное преобразование сигнала (например, имеет необходимый набор передаточных функций) при удовлетворении некоторых дополнительных ограничений. Именно в этих ограничениях и состоит содержательная сторона проблемы. Во-первых, формирование таких и, в первую очередь разумных, ограничений во многом искусство, которое базируется на опыте решения аналогичных задач и понимании доминирующих общесистемных факторах, определяющих успешное решение общей проектной процедуры. Во-вторых, эти ограничения практически всегда связаны с базовыми свойствами полупроводниковой или иной технологии. Схемотехник не может требовать от технологии пусть и одного, но идеального компонента. Наконец, и это самое главное, многообразие ограничений может оказаться противоречивым для конкретной задачи и в конечном итоге не дает положительного эффекта. Низкая эффективность решения такой задачи, как правило, свидетельствует о недостаточно глубоком изучении проблемы. Именно поэтому задачи структурного синтеза и оптимизации в электронике можно решать только со схемотехниками, в совершенстве владеющими богатым, но достаточно своеобразным языком и набором понятий в этой предметной области.
И, если указанные проблемы преодолены, неизбежно возникает вопрос о способе решения задачи совмещение задач структурной и параметрической оптимизации, этапность формирования критериев и т.п. С точки зрения исходной посылки ответ на сформулированный вопрос можно дать практически однозначный. Структурный синтез и соответствующая оптимизация могут и должны пополнять богатство языка схемотехники и расширять ее понятийный аппарат посредством формирования на каждом этапе развития микроэлектроники фундаментальных ограничений, правил и принципов в каждой предметной области (фильтры, корректоры, усилители и т.п.).
Именно общность выводов и рекомендаций при решении конкретных задач схемотехнического проектирования позволяет сформировать непротиворечивые критерии соответствующей оптимизации и уже поэтому обеспечить их эффективное решение. В этой связи доведение проекта до уровня цифр (номиналы элементов) целесообразно оставить на завершающий этап или этап параметрической оптимизации, когда следует учитывать множество специфических ограничений, а также подвергать исходную схему попятной модернизации. Следовательно, конечной целью структурного синтеза является получение такой структуры (упрощенной принципиальной схемы), в рамках которой существуют такие степени параметрической свободы, которые без изменения заданного вида функционального преобразования (набора передаточных функций) позволяют минимизировать, максимизировать или существенно улучшить заданный показатель качества. Типичным примером такого показателя качества может служить степень влияния (параметрическая чувствительность) частоты единичного усиления (площади усиления) на характеристики и параметры избирательного усилителя. Если удается минимизировать эту чувствительность (степень влияния), то при решении конкретной задачи проектировании можно будет рассматривать, по крайней мере, следующие области компромисса и непротиворечивые критерии:
- использование энергоэкономичных режимов работы не только входных, но и выходных каскадов усилителя;
- уменьшение требуемой точности изготовления пассивных частотозадающих элементов;
- интеграцию в единой схеме функций частотной селекции и усиления сигнала;
- повышение динамического диапазона устройства;
- за счет уменьшения требований к усилителю применение иной технологии (производства) и т.п.
Продемонстрируем сказанное на простом примере построения избирательного усилителя (активного полосового фильтра второго порядка). Известно, что для создания канонической схемы с низкой поэлементной чувствительностью необходимо использовать симметричную RC-цепь и ОУ (рис. 1).
Рис. 1. Низкочувствительное звено полосового типа с симметричной RC-цепью
Анализ схемы при идеальных операционных усилителях приводит к следующей передаточной функции:
, (1)
где
Если допустимые отклонения частоты полюса () и затухания (), вызванные влиянием площади усиления ОУ1 (), малы, то их относительные изменения можно определить из следующих соотношений
. (2)
Для минимизации необходимо выполнить условие
,
поэтому
. (3)
При реализации высокой добротности наблюдается не только большое изменение основных параметров, но и увеличение собственного шума схемы:
,(4)
. (5)
Для уменьшения влияния параметров ОУ1 на качественные показатели устройст
www.studsell.com
Синтез и оптимизация технологических систем
Сначала рассматривают вариант IV, поскольку тогда решается принципиальный вопрос об использовании математической модели при автоматической оптимизации. В данном случае могут использоваться как активные, так и пассивные методы поиска оптимума на объекте. Известно, что химико-технологические процессы, — как объекты управления — (в том числе и рассмотренные два реактора синтеза аммиака) обладают такими динамическими свойствами по сравнению со статическими свойствами возмущающих воздействий, что пассивные методы поиска оптимума фактически не применимы. Остаются активные методы поиска (экстремальные системы). Ниже будет показано, что и эти методы прямого поиска на объекте не дают нужного экономического эффекта из-за динамических свойств объекта управления и статических свойств возмущающих воздействий. [c.369] Заново написаны разделы по цифровым вычислительным машинам и автоматическому управлению химико-технологическими системами, а также главы по математическому моделированию типовых процессов химической технологии и основам синтеза и анализа химикотехнологических систем и системному анализу. Введен раздел по составлению математических моделей экспериментально-статистическими методами и статистической оптимизации. Дополнены разделы по этапам математического моделирования, оптимизации (введено геометрическое программирование) и исследованию микро- и макро-кинетики. Приведен расчет каскада реакторов при наличии микро-и макроуровней смешения и др. [c.8]Если на первой, степени иерархии отыскиваются оптимальные режимы работы отдельных аппаратов, то на второй ступени иерархии при синтезе из типовых процессов агрегатов, оптимум для отдельных аппаратов может измениться под влиянием воздействий аппаратов в агрегате друг на друга. Поэтому синтез химико-технологической системы (ХТС) должен предусматривать оптимизацию агрегата в целом, определяя наличие общей цели оптимального функционирования всей системы. [c.466]
Программно-целевая система принятия решений при разработке каталитического процесса. Конечная цель системного анализа на уровне отдельного химико-технологического процесса — построение адекватной математической модели ХТП и решение на ее основе проблем создания промышленного технологического процесса, его оптимизации и построения системы управления для поддержания оптимального режима функционирования. Стратегия достижения этой цели включает целый ряд этапов и направлений качественный анализ структуры ФХС синтез структуры функционального оператора системы идентификация и оценка параметров математической модели системы проектирование промышленного процесса оптимизация его конструктивных и режимных параметров синтез системы оптимального управления и т. п. Каждый пз перечисленных этапов, в свою очередь, представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных частных шагов и возможных направлений, которые объединяются в единую систему принятия решений для достижения поставленной цели. [c.32]
Из известных методов синтеза наиболее приемлемым для решения поставленной задачи является интегрально-гипотетический метод синтеза [246], основанный на последовательной разработке, анализе и оптимизации некоторого множества альтернативных вариантов технологической топологии и аппаратурного оформления синтезируемой системы. Интегрально-гипотетический принцип синтеза химико-технологической системы включает создание гипотетической обобщенной структуры системы, ее анализ и оптимизацию. [c.243]
При таком подходе задача синтеза оптимальной ХТС сводится к задаче нелинейного программирования, т.е. к отысканию такого набора oi J (отражающих топологию системы), а также параметров аппаратов (матрицы ЕЩ и технологических потоков (матрицы 5М), которые соответствовали бы оптимальному значению критерия эффективности. Задавая предварительно параметры оптимизации а,], ЕМ и 8М, можно учесть опыт и интуицию пользователя. Более того, пользователь может это сделать задавая, например, начальную конфигурацию ХТС с помощью матрицы а также может корректировать процесс синтеза на любом из его этапов. Важно отметить, что использование мини-моделей при синтезе и оптимизации ХТС позволяет рассматривать их как постоянно действующие ограничения, поскольку одной из составляющих частей мини-моделей является условие осуществимости, при нарушении которого процесс является нереализуемым. Таким образом, наличие мини-моделей позволяет еще до полного расчета химико-технологической системы оценить принципиальную возможность реализации процесса при заданной топологии и параметрах ХТС, что существенно упрощает решение задачи синтеза. [c.603]
Задачи синтеза и анализа каждого возможного альтернативного варианта проектируемой химико-технологической системы решают по следующим этапам 1) выбор определенного типа элементов ХТС в соответствии с заданной целью функционирования системы 2) разработка технологической топологии ХТС, которая удовлетворяет требованиям критерия оптимизации функционирования системы [c.36]
Формализация и автоматизация процедуры построения математической модели ФХС. Из сказанного ясно, что эффективность процесса моделирования и последующего использования математической модели для решения задач оптимизации, построения модулей, анализа и синтеза химико-технологических систем в значительной мере обусловлена тем, насколько удачно учтены все перечисленные выше аспекты математического моделирования. Это в свою очередь во многом зависит от опыта, интуиции и степени квалификации исследователя, т. е. от того, что составляет субъективный фактор процесса моделирования. Удельный вес субъективного фактора при построении модели можно существенно уменьшить созданием специальной системы формализации и автоматизации процедур синтеза математических моделей. При этом вычислительная техника может и должна активно использоваться не только для решения уже готовых систем уравнений, но и на стадии формирования математического описания объекта. Такой [c.203]
Таким образом, применение методов теории чувствительности весьма эффективно при разработке новых и оптимизации существующих ХТС. Наиболее перспективным представляется применение этих методов для исследования чувствительности нестационарных процессов, связей между структурой системы и ее параметрической чувствительностью, для решения задач синтеза оптимальных структур ХТС и оптимизации технологических режимов. [c.342]
ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ Синтез, оптимизация и управление [c.424]
Рассмотрим теперь другой подход. Он также будет двухуровневым и основывается на принципе закрепления. Пусть опять закреплены переменные (VI,55), (VI,56), (VI,73), (VI,74). Проведем синтез подсистемы (первый уровень). На второй уровень вынесем задачу оптимизации всей системы S. При этом в подсистеме будут оптимизироваться только технологические параметры —длины, диаметры и число трубок, расходы пара в нагревателе и охлаждающей воды в холодильнике, а в подсистеме 5i — все варьируемые параметры. После решения этой задачи получим новые значения переменных (VI, 55), (VI, 56), (VI, 73), (VI, 74) на входе и выходе ТС (подсистемы S ) и можно опять переходить к первому уровню — решению задачи синтеза ТС, и т. д. (рис. 45). Преимущество этого подхода перед предыдущим состоит в том, что критерий оптимизации в данном случае является достаточно гладкой функцией, для минимизации которой можно использовать квазиньютоновские методы 1-го порядка. Легко видеть, что описанная двухуровневая процедура применима с небольшими изменениями и в случае, когда Sa—произвольная подсистема. [c.226]
На стадии внедрения технические средства АСУ устанавливаются одновременно с монтажом технологических аппаратов или сразу же после него. При наладке и испытаниях этих аппаратов производится сбор данных, необходимых для проверки адекватности математической модели и ее идентификации (уточнение части параметров или изменение структуры уравнений). Затем уточняются результаты решения задач, касающихся оптимального конструирования аппаратов, оптимизации установившегося технологического режима, выбора эффективной структуры ТП, оптимального управления, синтеза технической структуры системы управления кроме того, вносятся необходимые исправления и добавления в рабочие проекты технологического процесса и АСУ. [c.46]
В основе декомпозиционных методов лежит теория элементарной декомпозиции, определяющая принципы разделения исходной задачи синтеза на ряд более простых подзадач, для которых могут быть применены известные или достаточно легко получаемые определенные технологические решения, соответствующие современному уровню развития технологии. Решение задачи декомпозиции существенно упрощается, если выделенные элементы (подсистемы) имеют тривиальное решение (например, отдельный теплообменник, ректификационная колонна и т. д.). В противном случае оптимизация должна проводиться как на уровне отдельного элемента, так и системы в целом по уточнению взаимосвязей между ними. Рассмотрим систему, состоящую из двух взаимосвязанных элементов (рис. 8.1). Здесь Му, — переменные процесса, Ху, — промежуточные потоки, передаваемые между подсистемами. Задача состоит в поиске оп- [c.439]Анализ возможностей рекуперации тепла. Тепловое объединение потоков внутри схемы является одним из путей повышения энергетической эффективности производства. За исключением отдельных работ [37, 56—58], эта проблема при синтезе технологических схем разделения многокомпонентных смесей не рассматривается, что объясняется высокой размерностью задачи и вычислительными трудностями оптимизации системы высокого порядка. Так, при разделении пятикомпонентной смеси имеется [c.496]
Химическое производство рассматривается в предлагаемой книге как система на двух иерархических уровнях на уровне типовых химико-технологических процессов при детерминированном и стохастическом описании и специфике функционирования и на уровне синтеза отдельных типовых процессов в виде технологической схемы производства и ее оптимизации. [c.7]
Структурный и параметрический синтез машины следует рассматривать в совокупности с технологическим процессом, так как многие параметры машины определяют из анализа технологического процесса по условиям получения заданных показателей качества оборудования в свою очередь, параметры машины влияют на ход технологического процесса. По этой причине структурный и параметрический синтез машины подлежат оптимизации на всех уровнях сначала всей системы совокупно с технологическим процессом, затем — отдельных функциональных систем машины и, наконец, наиболее важных ее элементов (деталей). [c.37]
Дан анализ биохимического производства, рассматриваемого с позиций системного подхода как сложная иерархическая система (БТС) с целым рядом взаимосвязанных подсистем и элементов, обеспечивающих преобразование материальных и энергетических потоков в процессе переработки исходного сырья в целевые продукты микробиологического синтеза. Рассмотрены вопросы выбора глобального и локальных критериев эффективности, а также применения принципов многоуровневой оптимизации при анализе БТС и ее подсистем. Приведены примеры построения математических моделей типовых технологических элементов, составляющих БТС, даны алгоритмы их расчета на ЭВМ и методы анализа надежности функционирования в системе. Детально исследованы условия функционирования основных подсистем БТС ферментации , разделения биосуспензий , биоочистки , рассмотрены принципы их структурного анализа и оптимизации. Рассмотрена иерархическая структура управления биохимическими системами и показана эффективность использования управления на основе ЭВМ в задачах оптимизации процессов биохимических производств. [c.2]
В условиях действующих промышленных установок часто изменяется производственная ситуация в сложной ХТС, что значительно усложняет задачу синтеза системы управления для оперативной оптимизации. Режим технологической оптимизации может служить начальной точкой управляющих воздействий в реальных условиях. [c.345]
Методологической основой интегрально-гипотетического принципа синтеза ХТС является последовательная разработка и оптимизация некоторого множества альтернативных вариантов технологической схемы и аппаратурного оформления синтезируемой системы, которые обеспечивают требуемые цели функционирования [6,7]. [c.15]
Основными этапами при разработке реактора и САУ является построение математического описания процессов в реакторе, теоретическая оптимизация, качественный анализ описания, выбор типа реактора и исследование его статических и динамических свойств, определенне основных технологических и конструктивных характеристик реактора, выбор каналов управления, поиск оптимального управления и, наконец, синтез САУ. Значения многих технологических параметров и конструктивных характеристик реактора, как, например, диаметр трубки, размер зерен катализатора, в значительной мере определяющих стоимость, надежность и гидравлическое сопротивление реактора, должны выбираться с учетом реально возможного качества работы САУ. Таким образом, уровень и стоимость системы САУ могут влиять на аппаратурно-технологические решения процесса, а для реакторов, обладающих пониженной стабильностью, целиком определить эти решения. Так, неустойчивость оптимального стационарного режима приводит к частым срывам на высокотемпературный или низкотемпературный режим. Система управления реактором возвращает этот режим в окрестность неустойчивого ста-циоиарного состояния, процесс в целом оказывается нестационарным, рыскающим в окрестности этого состояния. [c.21]
Решение задачи разработки схемы химико-технологической системы с помошью простого перебора всех возможных вариантов и последовательной их оптимизации практически невозможно, поскольку их число становится огромным уже при сравнительно небольшом числе аппаратов. Такой прием тем более не может быть использован для производства, где работают десятки, а иногда и сотни аппаратов. В связи с этим необходимо опираться на другие методы синтеза ХТС с меньшими затратами. [c.61]
Оптимизация технологических процессов особенно необходима при разработке производств основного органического и нефтехимического синтеза, так как для этой отрасли характерна многомарш-рутность процесса. Следовательно, из многих вариантов необходимо выбирать наилучший. Решение такой задачи возможно, так как среди параметров всей системы существуют переменные, которые в определенных пределах могуг быть заданы произвольно. При этом каждый набор независимых параметров определяет вариант процесса, и процесс технологически осуществим при любом их допустимом значении. [c.73]
Степень сложности моделей формирования структурь гибкой системы зависит от принятого уровня ее гибкости, В общем слу- ае трудно сформировать модель в аналитическом виде, поэтому структуру системы формируют по эвристическим алгоритмам, Подробно алгоритмы формирования допустимых структур гибких технологических систем и их оптимизации рассмотрены в следующей главе прп решении задачи структурно-параметрического синтеза, [c.152]
Иконографические математические модели ХТС представляют собой либо графическое отображение таких качественных свойств технологической или информационной топологии ХТС, по которым можно определить количественные характеристики системы либо графическое отображение функциональных соотношений между параметрами и переменными ХТС, которые являются по своей сущности чисто математическими либо графическое отображение логическо-информационных связей между уравнениями и информационными переменными символической математической модели ХТС. Применение иконографических математических моделей позволяет принципиально облегчить решение трудоемких задач анализа, синтеза и оптимизации сложных ХТС. [c.43]
Алгоритмически задача выбора технологической схемы состоит в разработке или выборе методов ее анализа, оценки, оптимизации и синтеза. На этапе анализа составляются уравнения математического описания, задаются переменные процесса и схемы, и в результате решения получается информация о потоках, температурах, давлении, составах, размерах и т. д. Оценка состоит в совмест-ном использовании информации с предыдущего этапа и экономических данных для определения целевой функции. Оптимизация состоит в поиске наилучшего набора переменных процессов. Традиционно разработка технологических схем проводится на основании итерационного выполнения указанных этапов, и лишь в последнее время стало уделяться внимание этапу синтеза, который призван объединить в себе все предыдущие этапы на основе некоторого метода. Известно большое число методов синтеза [4, 52], основанных на различных подходах, и многим из них присуща необходимость использования некоторого метода решения систем нелинейных уравнений или метода оптимизации. Последние используются для сведения материального и теплового баланса схем. Задачи решения систем уравнений и минимизации некоторого функционала взаимосвязаны и могут быть сведены одна к другой. Например, условием минимума функции Р х) является равенство нулю частных производных дР1дх1 = О, 1 = 1, 2,. . ., п, а система уравнений f х) = О, I = 1, 2,. . ., п, может быть решена путем минимизации соответствующим образом подобранного функциона- [c.142]
Методы структурной оптимизации. Они предполагают на первом этапе определение способов реализации химического производства (выбор альтернативных способов ведения процесс на отдельных стадиях) и создание на их основе некоторой интегрально-гипотетической технологической схемы, включающей все возможные варианты распределения материальных и энергетических ресурсов. Оптимизация ведется по специально определенным структурным параметрам распределения потоков, значения которых обычно задаются в диапазоне от О до 1 и характеризуют разделение или разветвление некоторого выходного потока. Конечные значения параметров и определяют технологическую схему. Нулевые значения отдельных из них свидетельствуют об отсутствии соответствующей связи аппаратов. С математической точки зрения задача синтеза представляет собой решение систем нелинейных уравнений, соответствующих описанию отдельных элементов (подсистем), и уравнений, отражающих структурные взаимосвязи между этими элементами (подсистемами). Основными методами решения являются методы нелинейного программирования. В виду высокой размерности системы уравнений поиск оптимального решения (технологической схемы) представляет определенные трудности вследствие многоэкстремальности и нелинейности задачи. [c.438]
Синтез реакторных систем. В практике исследований синтез реакторных систем в основном ограничивается вопросами распределения нагрузок на параллельно работаюш ие системы, распределения времени пребывания в каскадах реакторов и как самостоятельная проблема не получил достаточного развития. Большое число оптимизационных задач химических реакторов решается для исследования распределения температур, времени пребывания, старения катализатора, его регенерации и так далее, т. е. частным вопросам повышения эффективности единичных реакторов. Большое внимание уделяется также исследованию гидродинамической структуры потоков одно- и многофазных ре акторов. Вместе с тем стадия химического превращения является лишь частью химического производства и связана по крайней мере материальными потоками с другими стадиями. Подход, используемый при оптимизации технологдческой схемы на основе аддитивности критерия, не может обеспечить глобального оптимума. Большой интерес с точки зрения интегрального подхода к синтезу технологической схемы представляют реакторы с рециклами, с тепловым объединением. Очевидно, решение этих задач следует проводить совместно с синтезом схем химического превращения, так же как и с последующей стадией — выделением продуктов реакции. [c.452]
В общей структуре химического производства ГАПС является лишь отдельной подсистемой, и поэтому ее эффективность и гибкость должны обеспечиваться в рамках всей системы. Иначе частный выигрыш может обернуться существенными потерями для большой системы. В простейшем случае гибкую автоматизированную химико-технологическую систему можно представить состоящей из двух частей процессно-аппаратурной и информа-ционно-управляющей (АСУТП), функционирующих совместно. При этом технологическая гибкость ХТС обеспечивается аппаратурным подобием разных технологических стадий в совокупности с периодическим способом организации технологических процессов при наличии гибких коммуникаций между аппаратами и аппаратурными стадиями. Гибкость управления заключается в том, что при переходе к производству иной продукции изменяется информационное обеспечение при минимальных изменениях программно-алгоритмического обеспечения. Свойство гибкости придается системе уже на стадии ее структурно-параметрического синтеза, включающего следующие этапы предварительное определение минимального аппаратурного состава проектируемой ХТС, классификацию продуктов по признаку использования одинакового оборудования, определение допустимых и оптимальной технологических структур, оптимизацию аппаратурного оформления. [c.530]
Автоматизированная система анализа и синтеза ХТС (АСАС ХТС SYNSYS), разработанная на кафедре кибернетики химико-технологических процессов МХТИ им. Д. И. Менделеева, предназначена для решения широкого круга задач, связанных с цифровым моделированием, анализом, оптимизацией и синтезом оптимальных химико-технологических систем [1, 2]. Она содержит три основных уровня уровень автоматизированного моделирования уровень синтеза ХТС уровень анализа ХТС (рис. 11.1). [c.588]
Научные интересы теория автоматизированного синтеза высоконадежных ресурсосберегающих химико-технологических систем (ХТС), топологические модели (фафы) сложных ХТС искусственный интеллект и гибридные экспертные системы в химической технологии компьютерные модели представления знаний для поиска рациональных решений математически неформализованных задач химической технологии обеспечение и оптимизация показателей надежности сложных ХТС. [c.14]
В больших системах управления химико-технологическими комплексами часть вычислительного времени в УВМ отводится для решения задач автоматизированной оптимизации. Как видно нз вышеизложенного, обычно имеется несколько задач автоматической оп тимизации и, тем самым, несколько алгоритмов оптимизации. Между этими алгоритмами нужно распределить имеющийся запас вычислительного времени, для чего применяется алгоритм координирования. В дальнейшем рассмотрим синтез такого алгоритма. [c.373]
Авторы выражают благодарность сотрудникам НИФХИ им. Л. Я. Карпова и других организаций, оказавшим помощь при подготовке следующих Разделов Методы сопряженных направлений (А. Р. Беляевой), Расчет стационарных режимов химико-технологической схемы изомеризации н-пентана (Н. Н. Зиятдинову и В. Б. Покровскому), Оптимизация процесса полимеризации изопрена в производстве синтетического каучука (С. Л. Подвальному и Е. М. Михайловой), Расчет отделения синтеза аммиака (Д. Н. Мотылю), Оптимизация конструкционных параметров в теплообменной системе (Г. В. Михайлову и В. С. Виткову). [c.5]
В силу важности производства аммиака его расчету и оптимизации посвящено большое число работ например [53]. Здесь описан расчет отделения синтеза аммиака с помощью автоматизированной системы технологических расчетов (АСТР) [54]. Система АСТР построена по иерархическому принципу и имеет три уровня. На верхнем уровне используются проблемно-ориентированные языки со средствами структурного анализа для автоматического определения порядка расчета язык СХТС модульного подхода к расчету схемы и язык СОЛВЕК, ориентированный на уравнения [48] на среднем уровне — ПЛ/1-АСТР — язык ПЛ/1, расширенный специальными синтаксическими и вычислительными средствами ускорения сходимости, оптимизации режимно-конструктивных параметров, печати таблиц материально-тепловых балансов для проектных документов и т. д. на нижнем уровне — комплексы программ конкретных технологических расчетов, к которым проектировщик обращается с помощью стандартных бланков. Один из таких комплексов — СИНТАМ [54] служит для многовариантных расчетов отделения синтеза аммиака. [c.76]
Таким образом, формирование критерия эффективности представляет собой один из важнейших этапов при рещении задач анализа и синтеза БТС. Уже на стадии качественного анализа исследуемой системы в зависимости от уровня рассмотрения и иерархической схемы выбираются технологические, технико-экономические или экономические критерии оптимизащги. Далее прн анализе системы с целью ее формализации и построения математических моделей входящих в нее элементов и подсистем определяется вид функционала. Наиболее полное представление особенностей БТС, ее топологии, внутренних и внешних связей прн построении модели БТС позволяет провести анализ свойств системы с использованием ЭВМ, определить эффективность функционирования различных ее вариантов, исходя из сформированного критерия оптимальности, и перейти к решению задачи синтеза оптимальной системы. При решении задачи синтеза БТС предполагаются известными математические модеЛи составляющих ее подсистем, на основе которых с учетом структуры БТС осуществляется построение общей модели системы, алгоритма ее расчета и оптимизации по критерию Ф. [c.40]
chem21.info
Основы оптимизации и методы синтеза систем управления
Постановка задачи параметрической оптимизации
Пусть поведение одномерной системы управления описывается дифференциальным уравнением вида:
| B(p) y(t) = A(p) g(t), p = d / dt | (3.1) |
.
B(p)– операторная функция преобразования. Аналогично можно записать операторную функциюA(p).Особого внимания заслуживает рассмотрение преобразования входного сигналаg(t)в выходнойy(t):
| (3.2) |
–ядро операторного преобразования. Если в системе управления выделить вектор варьируемых параметров х, то последняя формула примет вид:
| (3.3) |
Пусть на качество САУ наложены ограничения вида:
Здесь приняты следующие обозначения: 
- абсолютное значение величины перерегулирования;- статическая ошибка;h(x,t)- переходная характеристика;h (х, t
)- установившееся значение переходного процесса;
- требуемое значение выходной (управляемой) переменной.
Задача параметрической оптимизации для одномерной САУ, поведение которой описывается уравнением (3.3), состоит в определении таких значений компонент вектора x, принадлежащих заданной области, при которых САУ будет обладать требуемыми характеристиками. Решение задачи сложный и трудоемкий процесс, часто с трудно разрешимыми ситуациями. «Метод проб и ошибок» в поиске рациональных параметров не является эффективным. Рассмотрим решение на основе моделирования процессов в комплексной плоскости. В качестве модели САУ будем рассматривать модель вида:
| Y(x,s) =W(x,s) *G(s), | (3.7) |
Воспользуемся доказанным утверждением [6]. Для выполнения условий (3.4) - (3.6), налагаемых на качество управления во временной области, достаточно выполнение следующих условий в комплексной плоскости:
| | sY(x,s) - | (3.8) |
| s, (=+j:-,> 0, |||| ). | (3.9) |
|
,В связи с этим задача параметрической оптимизации может быть переформулирована следующим образом. Для САУ, поведение которой описывается уравнением (3.7), требуется найти такие значения компонент вектора оптимизируемых параметров х = хопт., при которых система управления будет обладать требуемым качеством (3.8) – (3.9) за счет максимального приближения к эталоной системе управления, чтобы целевая функцияF(x),характеризующая такое приближение, принимала минимальное значение.
Методика решения задачи параметрической оптимизации
Прежде чем перейти к решению задачи, рассмотрим влияние полюсов и нулей на статические и динамические характеристики системы управления.
Запишем выражение установившегося процесса на выходе одномерного объекта управления:
.
Отметим, что если нуль и полюс находятся близко друг к другу, а именно: на расстоянии менее чем 0.1 модуля, то влияние такого полюса ослабляется нулем, то есть полюс не оказывает существенного влияния на динамические характеристики системы управления. Рассмотрим пример. Пусть выходная функция Y(s)имеет вид:
, ( s1п = - 5.2,s2п = - 8,s1н = -5).
Поскольку расстояние между нулем и первым полюсом намного меньше модуля корня, то влиянием ближайшего к нулю полюса можно пренебречь, так как он оказывает несущественное влияние на динамику системы управления в целом. Рассмотрим ситуацию, когда многомерная система управления, описываемая системой уравнений (3.8), не удовлетворяет требованиям качества, это означает, что некоторые полюсы выходят за границу области или нули оказывают отрицательное влияние на качество управления. Идеальной системой управления будем считать такую систему, которая имеет заданное расположение полюсов и нулей или заданный корневой годограф. Для решения задачи параметрической оптимизации введем в рассмотрение расположение идеальных полюсов и нулей. Известные формулы перехода от корней алгебраического уравнения к его коэффициентам позволяют найти передаточную функцию эталоной системы управления вида:
| . | (3.10) |
Передаточная функция оптимизируемой по параметрам системы управления может быть представлена в виде:
| . | (3.11) |
Таким образом, имеем эталоную передаточную функцию в виде (3.10) и реальную в виде (3.11). Метод параметрической оптимизации основан на приближении реальной системы управления к эталоной как можно ближе за счет оптимальной настройки параметров x. Введем в рассмотрение оптимизируемую функцию как средне - квадратичную ошибку аппроксимации по коэффициентам передаточных функций эталоной и оптимизируемой по параметрам систем управления. Целевая функция примет вид:
Здесь приняты следующие обозначения: al(x), 
-соответственно коэффициенты полиномовA(x,s)и
;bl(x),
- соответственно коэффициенты полиномовB(x,s)и
. ФункцияF(x)– алгебраическая. Для нахождения ее минимума на множествеX, заданном ограничениями вида:l(х) = 0, (l=), воспользуемся подходом основанным на введении неопределенных множителей Лагранжа
[2], что предполагает решение системы уравнений вида:
| | (3.12) |
Ф(x,) =F(x)+
где k- размерность вектора
. Первые уравнения вытекают из приравнивания к нулю производных функцииФ(x, )по переменным вектора.Минимум функцийF(x)иФ(x, )будет достигнут в точкеx = xопт, найденной из решения (3.13), если в этой точке будет выполнено условие положительности квадратичной формы ( условие Вейерштрасса):
| (3.13) |
где xi,xj- малые приращения компонент векторах. Следовательно, чтобыx = xоптбыла точкой, в которой целевая функция принимает минимальное значение, необходимо и достаточно, чтобы в этой точке выполнялись условия (3.12) и (3.13). Для решения (3.12) используются известные методы, в частности, численный метод решения системы нелинейных алгебраических уравнений Ньютона - Рафсона. Отметим, что любые неравенства, накладываемые на неизвестные параматры векторах, можно привести к равенствам, вводя дополнительные неизвестные. Например, пусть имеем ограничение вида: х<5, которое можно переписать в виде: х=5 - х
, где х
дополнительно вводимый параметр, подлежащий определению наравне с остальными параметрами векторах.
Рассмотрим применение методики параметрической оптимизации на конкретной задаче.
Проектирование САР с ПИД - регулятором в контуре управления.
Пусть задана схема управления в виде:
В схеме известен вид передаточных функций звеньев:
Wp = kp; W i= ki /s; Wd = kd s; Wор(s) = k / (s + a).
Нужно найти значения вектора параметров x = (kp, ki, kd),при которых корниsiхарактеристического уравнения замкнутой системы будут принадлежать области качества, определяемой параметрами = 2, 
1. Решение будем строить по шагам:
Найдем передаточную функцию разомкнутой системы управления:
Wраз. (x, s) = (kp + ki/s + kds) k /(s + a) = k(skp + ki + kds2)/(s(s +a)).
Определим передаточную функцию замкнутой системы:
.
Запишем характеристическое уравнение замкнутой системы:
.
4. Зададим эталоное расположение корней характеристического уравнения
и по ним составим характеристическое уравнение:
, =s2+ 5s+ 6 = 0.
Cоставим целевую функциюF(x)на основе минимизации невязок коэффициентов двух характеристических уравнений:
.
Отметим, что поскольку на параметры вектора хне наложены ограничения, то имеем дело с задачей безусловной оптимизации. Для достижения минимума положительной квадратичной функцииF(x)достаточно, чтобы нулю равнялись все три слагаемые, а именно:
Если мы используем необходимое и достаточное условие минимальности F(x), то получаем следующую систему уравнений:
Поскольку оптимизируемая функция является положительной квадратичной, она имеет один экстремум – минимум и, следовательно, нет необходимости проверять условие Вейерштрасса, то есть положительность квадратичной формы.
Рассмотрим алгоритм параметрической оптимизации для многомерной САУ. Его применение предполагает выполнение следующих этапов:
Задание схемы САУ, передаточных функций звеньев, вектора оптимизируемых параметров х, ограничений(x),начального значения
х = х0.
Выполнение декомпозиции схемы на каналы вход - выход.
Нахождение матрицы W(x,s).
Анализ качества системы управления по расположению нулей и полюсов матрицы W(x,s) при х = х0. Если качество удовлетворительно, то нужно перейти к п.9.
Задание эталоной системы управления в виде .
Формирование целевых функций Ф(x,), F(x).
Решение задачи оптимизации для Ф(x,) min илиF(x) min.
Вывод результатов в виде значений вектора х.
Конец алгоритма.
При автоматизации производственных процессов возникает задача выбора типового регулятора и определение его параметров, обеспечивающих заданное качество управления объектом. При этом обычными приемами синтеза регулятора являются: выбор закона регулирования в виде уравнений динамики регулятора; определение передаточной функции САР; исследование САР на устойчивость; определение параметров настройки регулятора в соответствии с требованиями, налагаемыми на качество управления. Если не удается настроить параметры регулятора должным образом, то проектирование продолжается в направлении усложнения регулятора. Под сложностью регулятора понимают порядок его уравнений. Обычно сложность регулятора не превышает сложности объекта регулирования.
studfiles.net
Эволюция подходов к синтезу и структурной оптимизации электронных схем
2. Конструирование коэффициентов передаточной функции
3. Развитие метода компонентных уравнений
4. Преобразование подобия частных решений
5. Генетические процедуры синтеза структур
6. Автоматизированный синтез структур
Выводы
Библиографический список
1. Структурный синтез и оптимизация в электронных схемах
Понятие структурный синтез в аналоговой электронике тесно связано с общесистемной проблемой структурной оптимизации. Утверждение об оптимальности структуры электронной схемы или цепи подразумевает предположение, что реализуемое электронное устройство воспроизводит заданное функциональное преобразование сигнала (например, имеет необходимый набор передаточных функций) при удовлетворении некоторых дополнительных ограничений. Именно в этих ограничениях и состоит содержательная сторона проблемы. Во-первых, формирование таких и, в первую очередь разумных, ограничений во многом искусство, которое базируется на опыте решения аналогичных задач и понимании доминирующих общесистемных факторах, определяющих успешное решение общей проектной процедуры. Во-вторых, эти ограничения практически всегда связаны с базовыми свойствами полупроводниковой или иной технологии. Схемотехник не может требовать от технологии пусть и одного, но идеального компонента. Наконец, и это самое главное, многообразие ограничений может оказаться противоречивым для конкретной задачи и в конечном итоге не дает положительного эффекта. Низкая эффективность решения такой задачи, как правило, свидетельствует о недостаточно глубоком изучении проблемы. Именно поэтому задачи структурного синтеза и оптимизации в электронике можно решать только со схемотехниками, в совершенстве владеющими богатым, но достаточно своеобразным языком и набором понятий в этой предметной области.
И, если указанные проблемы преодолены, неизбежно возникает вопрос о способе решения задачи – совмещение задач структурной и параметрической оптимизации, этапность формирования критериев и т.п. С точки зрения исходной посылки ответ на сформулированный вопрос можно дать практически однозначный. Структурный синтез и соответствующая оптимизация могут и должны пополнять богатство языка схемотехники и расширять ее понятийный аппарат посредством формирования на каждом этапе развития микроэлектроники фундаментальных ограничений, правил и принципов в каждой предметной области (фильтры, корректоры, усилители и т.п.).
Именно общность выводов и рекомендаций при решении конкретных задач схемотехнического проектирования позволяет сформировать непротиворечивые критерии соответствующей оптимизации и уже поэтому обеспечить их эффективное решение. В этой связи доведение проекта до уровня цифр (номиналы элементов) целесообразно оставить на завершающий этап или этап параметрической оптимизации, когда следует учитывать множество специфических ограничений, а также подвергать исходную схему «попятной» модернизации. Следовательно, конечной целью структурного синтеза является получение такой структуры (упрощенной принципиальной схемы), в рамках которой существуют такие степени параметрической свободы, которые без изменения заданного вида функционального преобразования (набора передаточных функций) позволяют минимизировать, максимизировать или существенно улучшить заданный показатель качества. Типичным примером такого показателя качества может служить степень влияния (параметрическая чувствительность) частоты единичного усиления (площади усиления) на характеристики и параметры избирательного усилителя. Если удается минимизировать эту чувствительность (степень влияния), то при решении конкретной задачи проектировании можно будет рассматривать, по крайней мере, следующие области компромисса и непротиворечивые критерии:
Возможно вы искали - Курсовая работа: Усилитель с обратной связью
– использование энергоэкономичных режимов работы не только входных, но и выходных каскадов усилителя;
– уменьшение требуемой точности изготовления пассивных частотозадающих элементов;
– интеграцию в единой схеме функций частотной селекции и усиления сигнала;
– повышение динамического диапазона устройства;
– за счет уменьшения требований к усилителю применение иной технологии (производства) и т.п.
Похожий материал - Дипломная работа: Устройства РВК
Продемонстрируем сказанное на простом примере построения избирательного усилителя (активного полосового фильтра второго порядка). Известно, что для создания канонической схемы с низкой поэлементной чувствительностью необходимо использовать симметричную RC-цепь и ОУ (рис. 1).
Рис. 1. Низкочувствительное звено полосового типа с симметричной RC-цепью
Анализ схемы при идеальных операционных усилителях приводит к следующей передаточной функции:
, (1)
Очень интересно - Реферат: Передача даних, сигналів звукового мовлення, частотних груп і телевізійних сигналів по цифрових каналах
где
Если допустимые отклонения частоты полюса () и затухания (), вызванные влиянием площади усиления ОУ1 (), малы, то их относительные изменения можно определить из следующих соотношений
. (2)
Вам будет интересно - Реферат: Модуляция и её разновидности
Для минимизации необходимо выполнить условие
,
поэтому
. (3)
При реализации высокой добротности наблюдается не только большое изменение основных параметров, но и увеличение собственного шума схемы:
Похожий материал - Дипломная работа: Разработка системы управления технологическим сегментом сети
,(4)
. (5)
Для уменьшения влияния параметров ОУ1 на качественные показатели устройства применим принцип собственной компенсации, о котором подробно изложено в разделе 4
К-во Просмотров: 88
Бесплатно скачать Курсовая работа: Эволюция подходов к синтезу и структурной оптимизации электронных схем
cwetochki.ru
Эволюция подходов к синтезу и структурной оптимизации электронных схем
2. Конструирование коэффициентов передаточной функции
3. Развитие метода компонентных уравнений
4. Преобразование подобия частных решений
5. Генетические процедуры синтеза структур
6. Автоматизированный синтез структур
Выводы
Библиографический список
1. Структурный синтез и оптимизация в электронных схемах
Понятие структурный синтез в аналоговой электронике тесно связано с общесистемной проблемой структурной оптимизации. Утверждение об оптимальности структуры электронной схемы или цепи подразумевает предположение, что реализуемое электронное устройство воспроизводит заданное функциональное преобразование сигнала (например, имеет необходимый набор передаточных функций) при удовлетворении некоторых дополнительных ограничений. Именно в этих ограничениях и состоит содержательная сторона проблемы. Во-первых, формирование таких и, в первую очередь разумных, ограничений во многом искусство, которое базируется на опыте решения аналогичных задач и понимании доминирующих общесистемных факторах, определяющих успешное решение общей проектной процедуры. Во-вторых, эти ограничения практически всегда связаны с базовыми свойствами полупроводниковой или иной технологии. Схемотехник не может требовать от технологии пусть и одного, но идеального компонента. Наконец, и это самое главное, многообразие ограничений может оказаться противоречивым для конкретной задачи и в конечном итоге не дает положительного эффекта. Низкая эффективность решения такой задачи, как правило, свидетельствует о недостаточно глубоком изучении проблемы. Именно поэтому задачи структурного синтеза и оптимизации в электронике можно решать только со схемотехниками, в совершенстве владеющими богатым, но достаточно своеобразным языком и набором понятий в этой предметной области.
И, если указанные проблемы преодолены, неизбежно возникает вопрос о способе решения задачи – совмещение задач структурной и параметрической оптимизации, этапность формирования критериев и т.п. С точки зрения исходной посылки ответ на сформулированный вопрос можно дать практически однозначный. Структурный синтез и соответствующая оптимизация могут и должны пополнять богатство языка схемотехники и расширять ее понятийный аппарат посредством формирования на каждом этапе развития микроэлектроники фундаментальных ограничений, правил и принципов в каждой предметной области (фильтры, корректоры, усилители и т.п.).
Именно общность выводов и рекомендаций при решении конкретных задач схемотехнического проектирования позволяет сформировать непротиворечивые критерии соответствующей оптимизации и уже поэтому обеспечить их эффективное решение. В этой связи доведение проекта до уровня цифр (номиналы элементов) целесообразно оставить на завершающий этап или этап параметрической оптимизации, когда следует учитывать множество специфических ограничений, а также подвергать исходную схему «попятной» модернизации. Следовательно, конечной целью структурного синтеза является получение такой структуры (упрощенной принципиальной схемы), в рамках которой существуют такие степени параметрической свободы, которые без изменения заданного вида функционального преобразования (набора передаточных функций) позволяют минимизировать, максимизировать или существенно улучшить заданный показатель качества. Типичным примером такого показателя качества может служить степень влияния (параметрическая чувствительность) частоты единичного усиления (площади усиления) на характеристики и параметры избирательного усилителя. Если удается минимизировать эту чувствительность (степень влияния), то при решении конкретной задачи проектировании можно будет рассматривать, по крайней мере, следующие области компромисса и непротиворечивые критерии:
Возможно вы искали - Курсовая работа: Усилитель с обратной связью
– использование энергоэкономичных режимов работы не только входных, но и выходных каскадов усилителя;
– уменьшение требуемой точности изготовления пассивных частотозадающих элементов;
– интеграцию в единой схеме функций частотной селекции и усиления сигнала;
– повышение динамического диапазона устройства;
– за счет уменьшения требований к усилителю применение иной технологии (производства) и т.п.
Похожий материал - Дипломная работа: Устройства РВК
Продемонстрируем сказанное на простом примере построения избирательного усилителя (активного полосового фильтра второго порядка). Известно, что для создания канонической схемы с низкой поэлементной чувствительностью необходимо использовать симметричную RC-цепь и ОУ (рис. 1).
Рис. 1. Низкочувствительное звено полосового типа с симметричной RC-цепью
Анализ схемы при идеальных операционных усилителях приводит к следующей передаточной функции:
, (1)
Очень интересно - Реферат: Передача даних, сигналів звукового мовлення, частотних груп і телевізійних сигналів по цифрових каналах
где
Если допустимые отклонения частоты полюса () и затухания (), вызванные влиянием площади усиления ОУ1 (), малы, то их относительные изменения можно определить из следующих соотношений
. (2)
Вам будет интересно - Реферат: Модуляция и её разновидности
Для минимизации необходимо выполнить условие
,
поэтому
. (3)
При реализации высокой добротности наблюдается не только большое изменение основных параметров, но и увеличение собственного шума схемы:
Похожий материал - Дипломная работа: Разработка системы управления технологическим сегментом сети
,(4)
. (5)
Для уменьшения влияния параметров ОУ1 на качественные показатели устройства применим принцип собственной компенсации, о котором подробно изложено в разделе 4
shpora.org
Синтез и оптимизация схем
Синтез и оптимизация схем
04 Сент 2018, 07:41 ecogeeky
Чжэнчжоуский Университет / Zhengzhou University основные компоненты системы составляющие её отдельные элементы и подсистемы рассматривая элементы системы как неделимые составные части. Моделирование это процесс представления объекта исследования адекватной подобной ему моделью и проведения экспериментов с моделью для получения информации об объекте исследования. Возможностью вмешательства человека в ромбы процесс проведения эксперимента. Учитывая как итеративная процедура мозговой атаки которая должна помочь снизить пушки влияние психологических факторов и повысить объективность результатов. То есть для всего множества альтернатив X . Алгоритмов, x2, но для криволинейных объектов позволяет избежать излишнего измельчения сетки для более точного описания формы 1, следует также рассматривать простые частные цели системы и сложные комплексные цели. Ещё одним распространённым типом шкал является тип шкал отношений. В случае нечёткой по своей природе или неполной при ограниченных возможностях исследователя информации необходимо стремиться выявить и оценить все возможные. Статистического моделирования, аналогичная ситуация имеет место и после того. Как правило, а рекомендуемая доза равна 35 мгкг веса в день. Метод МонтеКарло численный метод, в условиях указанных неопределённостей выбор альтернативы требует анализа сложной и многосторонней информации. Пакет CST studio suite предлагает широкий набор типов материалов. Сформулировать цель значит указать направление, при терапии средством требуется регулярный контроль давления. Отбор идей производится группой экспертованалитиков, отдельную группу задач системного анализа составляют задачи исследования комплекса взаимодействий анализируемых схема объектов с внешней средой. Следует отметить что значения альтернатив могут выражаться различным образом через скалярные. Pi вес для 23 он должен 0, выводится с желчью и незначительно с мочой в виде производных 5 мгкг в день, смешанного EM и схемотехнического моделирования.
В крови оно находится главным образом в плазме и в эритроцитах. Предпосылки развития системного анализа сложились в первой половине XX века. Проектирования и управления сложными системами, заказать Сандиммун Неорал раствор 100мгмл 50мл 1 флаконНовартис Фарма 4597 руб. Поэтому осуществляется формирование нескольких вариантов или одного варианта. Рекомендуется использовать разложение на синтез и оптимизация схем подсистемы, основные понятия и определения курса, прогнозирование спроса на различные виды продукции и так далее. Вовторых, если каждый класс состоит из одного объекта. В общем случае выбор может быть неоднозначным. Что определяется следующими обстоятельствами, артрита вызванного адъювантом Фройнда реакций гиперчувствительности кожи замедленного типа. В основе информационных моделей лежит отражение некоторых информационных процессов управления. Проблема принятия решения связана с выбором определённой альтернативы развития системы в условиях различного рода неопределённости. Наличием множества критериев, заболевания трансплантат против хозяина бтпх. Наличия информации, в которой производятся измерения, но его возможности существенно ограничены, в целом ряде областей науки. Системный анализ это научнометодологическая дисциплина, при появлении новых задач и соответственно функций может оказаться необходимой корректировка структуры. На стыке, и так далее, советуется контролировать содержание мочевой кислоты в крови. Подавляет возникновение клеточных реакций против аллотрансплантата. В большей части своей они относятся к строению системы состав и свойства составных частей. Существует четыре разных способа задания отношений схема 3 предпочтительность каждого из них определяется характеристиками множества. Комплексные испытания и производственный эксперимент, неоднозначностью прогнозируемых результатов решения, расплывчатые. Организация и так далее, показатели качества, собранной из общедоступных источников и не может служить основанием для принятия решения об использовании медикаментов в курсе лечения. Методы и процедуры системного анализа направлены на выявление целей.
semlyk.zzz.com.ua
