Методи призначення допусків і вибору елементів радіоапаратури з урахуванням дії зовнішніх впливів та цінових показників

Abstract

Дисертацію присвячено вирішенню важливої науково-технічної задачі – розробленню та удосконаленню методів призначення допусків і вибору елементів радіоелектронної апаратури з урахуванням дії зовнішніх чинників та цінових показників. В роботі було розроблено метод формування еліпсоїдних допускових областей для найбільш несприятливого сполучення сукупності зовнішніх чинників. З використанням цього методу було розширено область застосування методів аналізу та синтезу допусків для задач урахування відхилень коефіцієнтів зовнішніх впливів. Було розроблено метод призначення допусків і коефіцієнтів зовнішніх впливів при мінімальній загальній вартості електрорадіоелементів, що дає можливість врахувати цінову характеристику кожного елемента. Удосконалено метод вибору параметрів електрорадіоелементів із множини їх номінальних значень, який відрізняється можливістю вибору коефіцієнтів зовнішніх впливів і використанням при ранжуванні цінових характеристик. Розроблено методики призначення допустимих відхилень і вибору елементів із застосуванням систем моделювання радіоелектронних пристроїв. Використання цих методик дозволяє зменшити вартість елементів апаратури при призначенні допустимих відхилень та виборі коефіцієнтів зовнішніх впливів.Диссертация посвящена разработке и усовершенствованию методов назначения допусков и выбора коэффициентов внешних воздействий с учетом особенностей элементной базы радиоэлектронной аппаратуры и стоимости элементов. Проведено анализ элементной базы с точки зрения формирования отклонений параметров элементов при эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры. Разработан метод формирования допусковых областей, которые образуются при воздействии совокупности внешних факторов. Выявлено, что внешние воздействия приводят к изменению положения допусковых областей и расширения значений выходной характеристики. Наибольшее расширение происходит при совместном воздействии внешних факторов. Получены соотношения, которые позволяют установить наиболее неблагоприятное сочетание внешних факторов при интервальном и нормальном законе распределения коэффициентов внешних воздействий. С использованием полученных соотношений были усовершенствованы методы анализа отклонений выходных характеристик и синтеза допустимых отклонений при учете внешних воздействий. Отдельно разработаны алгоритмы при заданных граничных значениях и заданной ширине отклонения коэффициентов внешних воздействий. Используются итерационные алгоритмы для учета нелинейности выходных функций. Предложено оценивание ценовых характеристик по эксплуатационным отклонениям, которые соответствуют граничным отклонениям элемента при внешних воздействиях и старении. Для определения этого параметра используются значения внешних воздействий при эксплуатации, потому, для каждого элемента формируется семейство ценовых характеристик, полученных для разных диапазонов внешних воздействий. Получены соотношения, которые позволяют назначать эксплуатационные отклонения параметров при обеспечении минимальной стоимости элементов. На основе полученных соотношений разработан метод выбора элементов для односторонних и двухсторонних ограничений выходной характеристики с учетом стоимостных характеристик, который дает возможность учета параметров моделей ценовых зависимостей каждого элемента устройства. Разработаны алгоритмы выбора элементов при обеспечении максимального объема допусковой области или равных относительных допустимых отклонениях параметров элементов, в которых минимизируется стоимость с помощью выбора коэффициентов внешних воздействий. Для выбора элементов из заданной номенклатуры разработан метод выбора стандартизованных отклонений и коэффициентов внешних воздействий. В алгоритмах метода предусмотрено ранжирование полученных значений параметров по минимальному относительному отклонению стоимости. Разработано структуру программного обеспечения и методики назначения допусков и выбора элементов. В методиках устанавливается связь между алгоритмами, которые могут использоваться при различных исходных данных и требованиях к допустимых отклонениям и коэффициентам внешних воздействий элементов при проектировании.Thesis is dedicated to creating the methods of tolerance assignment and element selection under the normal distribution law taking into account external influences and cost characteristics of electronics’ elements. The method of ellipsoidal tolerance regions was devised under the most unfavorable external factors combination. With developed method an array of tolerance analysis and synthesis methods application was broaden for problems of using deviations of external influences coefficients. Method of tolerance and external influences coefficients assignment was developed under minimal cost of electronic elements. The method make possible to take into account cost characteristic of every element. The method of parameter element selection from set of nominal values was developed using ranging of cost characteristics. Techniques of tolerance assignment and elements selection were developed using systems of radio-electronics devices. Applying of those techniques enables to reduce costs of device elements by tolerance assignment and selection of external influences coefficients.