Піза, Дмитро МакаровичШило, Галина Миколаївна2018-11-142018-11-142018Шило Г. М. Статистично-орієнтовані методи допускового проектування радіоелектронних пристроїв : дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук : 05.13.12 – системи автоматизації проектувальних робіт / Галина Миколаївна Шило ; Міністерство освіти і науки України, Запорізький національний технічний університет. – Запоріжжя, 2018. – 321 с. – Бібліографія: с. 279–308 (297 назв).https://ena.lpnu.ua/handle/ntb/42992У дисертаційній роботі вирішено науково-прикладну проблему підвищення надійності та точності радіоелектронних пристроїв шляхом розроблення та застосування методів та засобів призначення допусків на електричні та конструктивні параметри елементів, які враховують технологічні та експлуатаційні обмеження, забезпечують багатокритеріальну оптимізацію допусків, а їх програмна реалізація інтегрована з системами автоматизованого проектування. Обґрунтовано використання стратегій проектування для розв’язку оберненої задачі призначення допусків з урахування особливостей технологічного процесу або цінових характеристик. Розроблено методи та алгоритми призначення допусків для різних стратегій проектування з урахуванням законів розподілу параметрів та дії зовнішніх чинників. Запропоновані методи та алгоритми використано для розробки програмного забезпечення для допускового проектування радіоелектронних пристроїв. Програмне забезпечення надає можливість обчислювати допуски за математичними моделями вихідних характеристик або на основі заданих таблицею функцій, отриманих за результатами роботи зовнішніх програм моделювання схем електричних принципових або інших систем автоматизованого проектування. Запропоновано технології інтеграції програмного забезпечення допускового проектування з різними системами автоматизованого проектування радіоелектронних пристроїв. В диссертационной работе решена научно-прикладная проблема повышения надежности и точности радиоэлектронных устройств за счет разработки и использования методов и средств назначения допусков на электрические и конструктивные параметры элементов, которые учитывают технологические и эксплуатационные ограничения, обеспечивают многокритериальную оптимизацию допусков, а их программная реализация интегрирована с системами автоматизированного проектирования. Предложено использование стратегий проектирования для решения обратной задачи назначения допусков с учетом особенностей технологического процесса или ценовых характеристик. Разработано методы и алгоритмы назначения допусков для разных стратегий проектирования с учетом законов распределения параметров и действия внешних факторов. Предложенные методы и алгоритмы использованы для разработки программного обеспечения для допускового проектирования радиоэлектронных устройств. Программное обеспечение предоставляет возможность рассчитать допуски по математическим моделям выходных характеристик или на основе таблично заданных функций, которые получены в результате работы внешних программ моделирования схем электрических принципиальных или других систем автоматизированного проектирования электронной техники. Предложено технологии интеграции разработанного программного обеспечения с системами автоматизированного проектирования радиоэлектронных устройств. The dissertation is devoted to the pressing scientific and applied problem of automation of the tolerance design of electronic devices to increase their accuracy and reliability as well as to reduce the cost. In the first section the mathematical support and software used for the assignment of tolerances in the computer-aided design systems of electronic devices are analysed. The second section focuses on the identification of the strategies for tolerance design and the development of methods for the synthesis of tolerance by the criterion of maximum tolerance, equal tolerances, minimum cost and optimal price / quality ratio with the use of interval mathematics. In the third section the improvement of the methods of analysis and synthesis of tolerances taking into account the normal law of the distribution of parameters of the electronic equipment components is suggested. The fourth section considers the creation of mathematical models of the laws of distribution of parameters given by statistical series and the development of methods for analysis and synthesis of tolerances with the use of these models. In the fifth section the study of the influence of the parameters correlation on the tolerance domain form is conducted. Correlation for determining the allowable variations of parameters in these cases is obtained. The sixth section is devoted to the development of interval structures, which provide the opportunity to consider the compensation with the simultaneous action of external factors and methods for the synthesis of tolerances regarding operational loads. In the dissertation the tasks for solving the scientific and applied problem of automation of the tolerance design of electronic devices are carried out. It will increase their accuracy and reliability and reduce the cost price. The usage of the designing strategies for the solution of the inverse problem of assigning tolerances taking into account the features of technological or price characteristics is proposed. The mathematical support for choosing the position of the tolerance domains in the operational areas is developed observing the normal law of the distribution of element parameters and correlation coupling. It makes possible the significant enhancement of the accuracy of the assignment of tolerances and the choice of elements parameters. The method of tangents assigning of interval and normal tolerances is proposed. In this method the tangents to the boundary of the operability domain and the tolerance domain coincide, and the tolerance domain is formed as described near the dispersion domain of a beam or an ellipse. It enables to significantly improve the accuracy of the assignment of tolerances under normal and uniform laws. The method of smoothed vertices for tolerance design is developed. It contains the approximation of boundary sections of distribution laws by functions similar to the normal law and gives a possibility to increase the accuracy of assignment of tolerances in the case of the distribution laws of elements parameters given by statistical series. The method of interval estimation of parameters under the influence of external influences in the form of interval structures is proposed. These structures contain information on the ranges of parameters change and the possibility of considering the compensation of external influences in the procedures of assigning tolerances and choosing elements. The reflection method is developed to calculate the most rugged conditions for external influences considering their possible compensation and enables to assign tolerances taking into account operational loads. The algorithms and methods of assigning tolerances for different designing strategies are developed considering the various laws of parameters distribution and the influence of external factors. The proposed methods and algorithms are used to develop software for the tolerance design of radio electronic devices. The software provides the possibility to calculate tolerances by mathematical models of output characteristics or using tabulated functions derived from the results of external software of electronic circuit simulation or other CAD systems. The technology of integrating the software of tolerance design with various CAD systems of electronic devices is proposed.ukдопускова областьобласть працездатностісинтез допусківрадіоелектронні компонентизакон розподілуексплуатаційне навантаженнямінімізація собівартостідопусковая областьобласть работоспособностисинтез допусковрадиоэлектронные компонентызакон распределенияэксплуатационная нагрузкаминимизация себестоимостиtolerance areaoperational areatolerance synthesiselectronic componentsdistributionoperational loadscost minimizationDissertation Abstract321621.396.6.004:004.896