Автореферати та дисертаційні роботи
Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2995
Browse
2 results
Search Results
Item Вдосконалення генетичного алгоритму автоматизованого призначення допусків на параметри елементів радіоелектронних пристроїв(Національний університет "Львівська політехніка", 2009) Артюшенко, Богдан АндрійовичДисертацію присвячено подальшому розвитку методичного та алгоритмічного забезпечення синтезу описів технічних об’єктів у системах автоматизації проектувальних робіт радіоелектронних пристроїв, зокрема призначення допусків на параметри елементів. Вдосконалено: генетичний алгоритм призначення допусків на параметри елементів радіоелектронних пристроїв з обмеженнями на немонотонні, багатопараметричні вихідні функції, який базується на поєднанні генетичного алгоритму з методом функції чутливості; модель розпаралелення генетичного алгоритму призначення допусків для локальної комп’ютерної мережі. Розроблено програмну систему автоматизованого призначення допусків радіоелектронних пристроїв. Основні результати роботи впроваджені на промислових підприємствах та використовуються для проектування радіоелектронних пристроїв, їх використано також у навчальному процесі та при проведенні науково-дослідних робіт. Диссертация посвящена дальнейшему развитию методического и алгоритмического обеспечения синтеза описаний технических объектов в системах автоматизации проектировочных работ, в частности назначения допусков на параметры элементов радиоэлектронных устройств. Усовершенствовано: генетический алгоритм назначения допусков на параметры элементов радиоэлектронных устройств с ограничениями на немонотонные, многопараметрические выходные функции, который базируется на объединении генетического алгоритма с методом функции чувствительности; модель распараллеливания генетического алгоритма назначения допусков для локальной компьютерной сети. Разработано программную систему автоматизированного назначения допусков радиоэлектронных устройств. Основные результаты работы внедрены на промышленных предприятиях, используются в учебном процессе и при проведении научно-исследовательских работ. The thesis is devoted to further improvement in methodical and algorithmical support of tolerance parametrical assignment on technical (electronic) devices during computer-aided design, and especially in radioelectronic devices with constraints on multiparameter, computationally hard nonmonotonous and polyextremal output functions with or without known analytical form of derivative tolerance allocation. New special embryology is provided to work out multiparameter tolerance synthesis problems for discrete and continues symmetrical and asymmetrical tolerance domains. Tolerance analysis was modified for genetic algorithm and is based on multivariant and sensitive tolerance analysis in conjunction with testing on intersection with known regions of operational uncapabilities of previously found genomes, thus time consumption was decreased. Method of coefficients was connected with genetic algorithm to decrease number of generated unsatisfactory decisions, thus decreasing possibility of evolution failures because of no variations in population, a new procedure of fitness evaluation was introduced in genetic algorithm because of strong constraints on tolerances; parameters of evolution were considered for time decreasing and stability improvement. Paralleling approaches of genetic algorithm computation for local computer network and cluster were studied to further decrease time of calculation. A new model of parallel genetic tolerance assignment algorithm was introduced for computer network, which is based on island model genetic algorithm, but use time-based synchronization with parallel migration and fitness calculation, thus taking into account varying time of fitness estimation for tolerance synthesis. For parallel cluster hardware (clusters of Glushkov Institute of Cybernetics NAS Ukraine were used) environment parallel genetic algorithm was studied and modified. Introduced algorithms and models can be used for computer aided asymmetrical and symmetrical tolerance assignment on parameters of radio-electronic devices (on antenna example), with given range of possible values of discrete tolerances or continuous tolerances, for minimizing price or maximizing target quality functions, maximizing tolerance domain volume. Based on developed methods the special software named GTOL for tolerance allocation on elements’ parameters of electronic devices (especially for vibrator antenna and SPICE modelled electrical circuits) was developed. The software works on single processor and multiprocessor computers and computer networks. The software can be used for real tasks and works with CAD systems (NEC, SPICE). The developed software gives much wider tolerance region then known analogues. The main scientific results of the work and developed program system were used by State Enterprise “Scientific and Production Complex “Iskra”” (Zaporizhzhya, Ukraine) for developing new and improving existed radio-electronic and antenna devices of radiolocation systems, for educational process of Zaporizhzhya National Technical University and for government-supported scientific research.Item Математичне забезпечення автоматизованих процедур призначення допусків при проектуванні радіоелектронних пристроїв частотної селекції(Національний університет "Львівська політехніка", 2008) Воропай, Олексій ЮрійовичДисертацію присвячено створенню математичного і програмного забезпечення призначення допусків з урахуванням таких особливостей радіоелектронних пристроїв частотної селекції як обмеженість допусків їх елементної бази симетричними значеннями або рядом перевагових чисел, нормальний закон розподілу параметрів елементів пристроїв, немонотонний характер залежностей між ними. Запропоновано і обґрунтовано метод синтезу гарантованих симетричних допусків. Запропоновано і обґрунтовано метод аналізу і синтезу імовірнісних допусків при нормальному законі розподілу параметрів, в яких область допусків апроксимована еліпсоїдом. Запропоновано і обґрунтовано методи аналізу допусків для немонотонних вихідних функцій на основі градієнтних методів оптимізації. Запропонована форма та методика побудови спрощеної полігональної моделі, яка апроксимує вихідну функцію у точках дотику областей працездатності та допусків. Запропоновано і обґрунтовано метод синтезу допусків для немонотонних вихідних функцій з використанням такої моделі. Запропоновано і обґрунтовано метод синтезу допусків, обмежених дискретною множиною, в якому неперервні симетричні допуски поступово приводяться до дискретних значень. Створено програмну систему призначення допусків INTOL, яка має засоби інтеграції з сучасними САПР електронних пристроїв. Основні результати роботи впроваджені на промислових підприємствах при проектуванні електронних пристроїв. Диссертация посвящена созданию математического и программного обеспечения назначения допусков с учетом таких особенностей радиоэлектронных устройств частотной селекции как ограничение допусков их элементной базы симметричными значениями или рядом предпочтительных чисел, нормальный закон распределения параметров устройств, немонотонный характер зависимостей между ними. Разработан метод синтеза гарантированных симметричных допусков. Метод позволяет назначать допуски как для заданных граничных отклонений выходной функции, так и для заданной ширины ее отклонений. Получены аналитические выражения для оптимизации объема допусковой области и для синтеза допусков, соотношения между которыми заданы коэффициентами пропорциональности. Метод использует линейную интервальную модель выходной функции. Для учета нелинейных свойств последней применен итерационный алгоритм уточнения модели и перерасчета допусков. Разработан метод анализа вероятностных допусков при нормальном законе распределения параметров, в которых область допусков аппроксимирована эллипсоидом. Предложена методика выбора размеров эллипсоида, обеспечивающего заданную вероятность выхода годных. Особенностью метода является значительно меньший объем вычислений по сравнению с методом Монте-Карло при том же уровне точности. Разработан метод синтеза таких допусков при заданных граничных отклонениях выходной функции или заданной ширине ее отклонений. Методы анализа и синтеза используют линейную интервальную модель выходной функции. Для учета нелинейных свойств последней применен итерационный алгоритм уточнения модели и перерасчета допусков. Разработаны методы анализа допусков для немонотонных выходных функций путем поиска экстремумов в границах области допусков. Методы предназначены для работы с областью допусков в виде бруса, которая соответствует гарантированным допускам, или в виде эллипсоида, которая соответствует вероятностным допускам при нормальном законе распределения параметров. Рассмотрены особенности взаимного расположения областей допусков и работоспособности для немонотонных выходных функций. Показано, что точек их касания в этом случае может быть больше двух. Предложена форма и методика построения упрощенной полигональной модели, которая позволяет точно аппроксимировать выходную функцию во всех точках касания областей допусков и работоспособности. Разработан метод синтеза гарантированных допусков и вероятностных допусков при нормальном законе распределения для немонотонных выходных функций с использованием упрощенной полигональной модели, позволяющей описать ограничения на значения допусков в виде системы линейных алгебраических уравнений. Решение этой системы относительно части параметров и модификация целевой функции позволили решить задачу синтеза допусков с помощью эффективных градиентных методов оптимизации. Разработан метод синтеза гарантированных допусков и вероятностных допусков при нормальном законе распределения, ограниченных рядом предпочтительных чисел. Метод основывается на ранжировании непрерывных симметричных допусков и поочередном их приведении к дискретным. Разработана программная система назначения допусков INTOL. Предложена гибкая и открытая модульная архитектура программной системы. Моделирование работы электронных аппаратов поддерживается как встроенными средствами, так и при помощи системы SPICE. Реализованы механизмы взаимодействия системы INTOL с САПР сквозного проектирования электронных аппаратов. Основные результаты работы внедрены на промышленных предприятиях при проектировании электронных аппаратов. Thesis is devoted to creating mathematical support and software for tolerance assignment considering such electronic frequency selection devices features, such as symmetry or discontinuity of tolerances of elements parameters, non-monotone nature of dependencies between them, normal distribution law of electronic devices parameters. A method of worst-case symmetric tolerances synthesis is offered. A method of analysis and synthesis of probabilistic tolerances under parameters normal distribution law is offered. In this method tolerances domain is approximated by hyperellipse. Gradient methods of tolerances analysis for non-monotone output functions are offered. A form and creation principles of output function simplified polygonal model are offered. This model approximates output function in tolerances and work-capacity domains contact points. A method of tolerances synthesis for non-monotone output functions using this model is offered. A method of discrete tolerances synthesis is offered. In this method continuous tolerances are replaced by discrete tolerances by turns. Software system INTOL for tolerances assignment is created. This software has tools for integration with internal electronic devices CAD systems.