Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование (2-е изд., 2001) (1096748), страница 41
Текст из файла (страница 41)
При оптимизации типоразмерного ряда БНК модулей ИЭП приходится читывать не только технико-экономический эффект за счет серийности производства типоразмеров БНК, но и потери потребителя из-за несоответствия параметров БНК, необходимых потребителю, парзметрам предлагаемого типорззмерного ряда.
В зависимости от типоразмера БНК производят анализ потерь на адаптзцию по каждому виду затрат и определяют возможность и способы оценки несоответствия требуемых параметров предлагаемым в виде функции потерь на адаптацию. Функция потерь на адаптацию зависит от степени отклонения требуемых параметров БНК модулей ИЭП от предлагаемых из оптимального ряда и может выражаться линейной или нелинейной зависимостью от изменения пзрацет а (па аметров), быть двусторонней или односторонней(рис. 5.2). При солю.
впадении требуемых и предлагаемых параметров БНК эти потери равны ну Может оказаться, что регламентируемый типоразмерным рядом размер е БНК 6удет больше или меньше требуемого потребителю. Поэтому в первом случзе возрастают объем и масса проектируемого ИЭП, а во' втором (при меньшем объеме) возникают трудности, связанные с получением нужных хзрактеристик ИЭП. Известно, что примерно 99 вгз энергии электропитания расходуется нз нагрев самих электронных средств. Поэтому потребитель не мажет разместить компоненты схемы в меньшем объеме, чем требуется, с учетом коэ ициента зало я по объему и естественного или принудительного охла д охлаж ения.
В ливни нты, то и иходится этом случае, если нельзя конструктивно разделить компоненты, то прих изменять характеристики ИЭП (мощность энергопотреблен, у ния, выходную мощвязаны с его объемом. ность и др.), так как энергетические параметры ИЭП сааза ость,а, объема блоков В качестве примера на рис. 5.3 приведена зависимост К от мощности в нагрузке Р, полученная в результат р е о6 аботки 100 типо раамеров отечественных и 500 типоразмеров заруб ж бежных ИЭП.
(5.13) 1' = пРг, лау (5.14) Ь'а ьа та(У» — хл)тл, к-г Ик Илщ Ик и а,ци» (5.15) — 1а(У» — х,)тл » 1 аль»г» »-1 кли (5.15) 243 242 Рнс. 5.2. Функция потерь на адаптацию: а — двусторонняя; б,а— односторонние Ш ул, Вг Ряс. 5.3. Функционально-геометрическая зависимость между объемами и мощностью энергопотребления блоков ИЭП РЭС: а — статистическая зависимость; б — аппроксимирующая функция П и коэффициенте удельной объемной мощности 2... 2,5 аппроксимиру- Р ющая функция будет иметь аид б на рис. 5.3. где б = 0,5; о = 1 Вт Такая функционально-геометрическая зависимость для главных параметров (1г и Р) позволяет найти функцию потерь на адаптацию применяемых типоразмеров БНК блоков ИЭП. Это обусловлено следующими двумя факторами. для электронных средств, размещаемых на носителях (гусеничные и колесные щасси, самолет, корабль и др.), отводится определенный объем. Влияние увеличения этого объегла может быть выражено в денежных или относительных единицах; объем БНК блоков ИЭП связан функционально с основным электрическим параметром блоков ИЭП вЂ” мощностью энергопотребления (5.13).
Функция потерь на адаптацию индивидуального ( ъго) потребителя имеет вид где»а(У» — х,) — функция ущерба гъго потребителя от несоответствия требуемого типоразмера БНК с параметром хл предлагаемому БНК из ряда с параметром У»; У» — значение параметра типоразмера БНК из ряда, ближайшего к значению х; х — значение типоразмера БНК, необходимое потребителю; л: л т, — количество БНК модулей ИЭП, необходимых потребителю.
При !У» = х,! потери»а(У» — х,) = О. С увеличением разности !Уъ — х, ! значение ущерба возрастает. Функция потерь на адаптацию по всему ряду имеет следующий вид: при х ( У., !г = 1, !у, г = 1, Г, где и = дг — 1 — количество интервалов ряда. рих, », Если известна функция спроса в виде плотности вероятности, т.е. ф(х,) — — ~~ Р(г,), л»ю то асе потребности в интервале (У»», У»] определяются следующим образом: а, цгг» ..(У. х )т, = (ф(У») — Ф(У»-»))»а(У» — ху»): ал)»'»-г где ~р(Уь — ззь) — функция потерь, усредненная по значениям з в интер. ~из,; йь).
Таким образом, суммарные потери по всему ряду будут равны и З., = ~ [ф(1Г,) — ф(иь,))ь (и, — -*„). (а1т) 1=1 Структура целевой функции и ограничения нз характер ряда, зид функций спроса, стоимости и потерь на адаптацию определяют выбор метода решения задачи оптимизации типорззмерного ряда БНК модулей ИЭП. Для существующих критериев применяют различные методы оптимизации: а) критерий минимумз затрат при рззрзботке, изготовлении и эксплуатации ИЭП. Задача выбора оптимального типоразмерного ряда БНК модулей ИЭП состоит в нахождении таких значений параметров ряда, при которых целевая функция принимает наименьшее значение; б) критерий минимума затрат при разработке, изготовлении и эксплуатации ИЭП с учетом потерь потребителя на адаптацию. Здесь целевая функция учитывает возможные потери на здаптзцию индивидуального потребителя; в) критерий минимума потерь потребителя нз адаптацию при выборе оп~имзльно~о типорззмерного ряда БНК модулей ИЭГД г) критерий максимума технико-экономического эффекта.
Технико-экономический эффект по этому критерию определяется разностью между функцией, описывающей затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию необходимого числа зипоразмеров БНК модулей ИЭП в случае неупорядоченного производства, и функциями, описывающими затраты нз производство того же числа типоразмеров при наличии оптимзльного типо- размерного ряда БНК с учетом потерь на адаптацию. Этот критерий позволяет оценить эффективность внедрения оптимального типорззмерного ряда БНК и степень потерь при отличии типорвзмерного ряда БНК от оптимального. Перечисленные критерии применяются при обязательном соблюдении следующих ограничений: спрос на типоразмеры БНК модулей каждого вида ИЭП должен удовлы творяться полностью; должен быть известен объем производства БНК модулей ИЭП каждого типоразмера; должны быть известны начальное и конечное значения типоразмеров БНК модулей ИЭП.
5.1.2. Последовательность расчета оптимального типоразмерного ряда Последовательность расчета оптимального типоразмерного ряда ЬНК модулей ИЭП включает в себя выполнение следующих этапов: технико-экономический анализ исходных данных; определение вида целевой функции и ограничений; расчет оптимального типоразмерного ряда БНК модулей ИЭП; определение технико-зкономического эффекта от внедрения оптимального типорззмерного ряда БНК модулей ИЭП в практику разработки ИЭП, Технико-зкономический анализ содержит следующие стадии: определение главного и соподчиненных параыетров; сбор и обработку статистических данных БНК модулей ИЭП; определение исходного ряда главного электрического и соподчиненных геометрических параметров; анализ исходных данных.
Определение вида целевой функции и ограничений включает: выбор и оБоснование критерия оптимизации; определение ограничений для выбранной целевой. функции; определение функций потребности ~р(з), затрат С(э) и потерь на адаптацию Сэ(,к). Расчет оптимального типоразмерного ряда БНК модулей ИЭП включает; составление алгоритмов решения задачи оптимизации и определение способов их реализации; выбор методов решения целевой функции и составление программы расчета на ЭВМ; решение целевой функции и получение оптимального типоразмер- ного ряда БНК модулей ИЭП; анализ полученных результатов и составление искомого типоразмерного ряда БНК модулей ИЭП.
Определение технико-зкономической эффективности от внедрения оптимального типоразмерного ряда БНК модулей ИЭП в практику разработки ИЭП включает: определение показателей технико-экономической эффективности; расчет годовой экономии от внедрения оптимального типоразмер- ного ряда БНК модулей ИЭП. В качестве исходных данных для расчета оптимального типорззмерного ряда БНК модулей ИЭП принимают: У = 11,..., ),..., и) — множество видов спроса на типоразмеры БНК модулей ИЭП; Т = 11,..., 15..., пг) — исходный типоразмерный ряд БНК; И - дискретная функция спроса, характеризующая спрос каждого у типоразмера БНК модуля ИЭП 1 = 1, п; 4оЯ) — начальные затраты на разработку и подготовку производствз й-го типоразмера БНК модуля ИЭП (1 = 1, пг) с учетом объема выпуска 1гз; Сз(1гь) — затраты на производство одного типоразмера БНК я-го типа, выпускаемого в объеме е — затраты на эксплуатацию единичного типоразмера БНК мойьу дуля ИЭП х-го типа для удовлетворения спроса ~-го вида с учетом количества ИЭП, находящихся в эксплуатации у одного потребителя; Рь —.
число БНК й-го типоразмера, необходимых для удовлетвозу ремня единицы спроса 1-го вида. 244 245 Если использовать в качестве критерия оптимизации критерий ми нимума суммарных затрат на удовлетворение заданного спроса, то целевая функция будет иметь следующий вид: ь о(У) = ~[С„.(Уа) + ~~~ дьуРьузас) — ~ пцп (5 18) ьер 1 с вй~ При ограничениях: зьужру, сж1,п; Е ьек и Рьухьс = Уь, lс Е Уь; (5.20) у=с хь1, Уь > О, /с = 1, тп, с' = 1, и; (5.21) Сь(Уь) = дь(Уа) + Са(Уь)Уа, (5.22) где хь. — число единиц модулей ИЭП спроса вида с, удовлетворяемое Е-м типоразмером БНК; Уь = 2 ~р — программа выпуска БНК по уау 1с-му типоразмеру, представляющая собой сумму потребностей, принадлежащих области применения Е-го типоразмера БНК модулей ИЭП; 1— область применения 1с-го типоразмера БНК модуля при 1 = О 1ь.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
