Автореферат (1137148), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Такая структура комплекса, состоящего из блоков имодулей, позволяет дополнять его другими функциональными блоками ипрограммными модулями.16Главной целью использования программного комплекса являетсяосуществление на этапе автоматизированного проектирования возможностиидентификации параметров элементов и материалов печатных узлов бортовыхИВЭП. При этом, с одной стороны, перечень элементов, подлежащихидентификации, ограничен их наличием в библиотеке математических моделейэлементов в подсистемах моделирования. С другой стороны, пользовательможет сам дополнять библиотеку подсистем моделирования математическимимоделями новых элементов.
Тем самым появляется возможность использоватьпрограммный комплекс для идентификации параметров любых ЭРИ иматериалов конструкции.В четвертой главе представлены результаты разработки методическогообеспечения автоматизированного проектирования электронных средств. Вдиссертации предлагается существующую на сегодняшний день впромышленности методику автоматизированного проектирования бортовыхИВЭП скорректировать путем введения в нее блока 4 (идентификацияпараметров ЭРИ и материалов – см. рис. 8).В блоке 6 критерием правильного принятия проектного решения являетсявыполнение следующего неравенства:зап нтднтд,нтдргде y i , y i - выходные характеристики ИВЭП (токи, напряжения, мощности),а также температуры и механические ускорения на ЭРИ, механическиенапряжения в материалах и деформации несущих конструкций, взятыесоответственно по нормативно-технической документации или из результатовкомплексных математических расчетов, проведенных с идентифицированнымипараметрами моделей ЭРИ и материалов;k iзап - коэффициенты запаса по каждой выходной характеристике ИВЭП.В блоке 8 критерием правильного принятия проектного решения являетсявыполнение следующего неравенства:- тз зап тз ,тзргде ri , ri - показатели надежности ИВЭП (вероятность безотказной работы,средняя наработка на отказ, коэффициент готовности и пр.), взятыесоответственно из технического задания на проектирование бортового ИВЭПили полученные по результатам расчета надежности с учетом реальныхнагрузок ЭРИ и конструктивных материалов;ciзап - коэффициенты запаса по соответствующим показателям надежности.171.
ТЗ7. Расчет показателейбезотказности бортовыхИВЭПГ2. Разработка схемы иконструкции.Выбор ЭРИ иматериалов.3. Расчет коэф. запаса понагрузкам из условияобеспечения надежностиИВЭПБАнет9. ВыпускконструкторскойдокументацииВ4. Идентификацияпараметров ЭРИ иматериаловбортового ИВЭП10. Изготовлениеопытной партии11. Испытанияопытных образцов5. Комплексноематематическоемоделированиефизических процессов6. Запасы понагрузкам обеспечены?да8. Изменениянеобходимы?да12.
Изменениянеобходимы?нетАнетА13. КонецдаА14. Анализ ипринятиепроектныхрешенийi=1i=2i=315. Разработка ивнесениеизменений вэлектрическуюсхему16. Разработка ивнесениеизменений вконструкцию17. Разработка ивнесениеизменений в ТЗБВГРис. 8. Алгоритм методики принятия решений при автоматизированномпроектировании бортовых ИВЭП с учетом идентификации параметров ЭРИ иматериалов конструкции18В блоке 12 критерием принятия правильного проектного окончательногорешения по результатам испытаний является выполнение следующегонеравенства:yисп yнтд ,iiиспiгде y - выходные характеристики ИВЭП (токи, напряжения, мощности), атакже температуры и механические ускорения на ЭРИ, механическиенапряжения в материалах и деформации несущих конструкций, полученные порезультатам испытаний опытных образцов.Преимуществом разработанной методики является то, что приисследовании электрического, теплового и механических режимов схемы иконструкции бортовых ИВЭП коэффициенты нагрузки элементов по этимфизическим процессам рассчитываются, исходя из значений выходныххарактеристик, полученных при уточненных идентифицированных значенияхпараметров ЭРИ и материалов конструкции.Изложены экспериментальные исследования по проверке разработанногометода, алгоритмов и программных средств, подтверждающие правомерностьих использования в практике идентификации геометрических и физическихпараметров при проектировании печатных узлов бортовых ИВЭП.Внешний вид ИВЭП, входящий в БЦВМ-90/БЦВМ-486-2, разработанныйОАО «Раменское приборостроительное КБ» для МиГ-29UPG по тендеру дляВВС Индии, показан на рис.
9.а)б)Рис. 9. Бортовая цифровая вычислительная машина БЦВМ-90/БЦВМ-486-2 (а)и один из печатных узлов (ПУ) ИВЭП, входящих в него (б)Первоначально была выполнена конструкция без моделированиятеплового и механического режима ИВЭП, хотя условия эксплуатацииявляются жёсткими. В процессе разработки оказалось, что первоначальныйвариант БЦВМ имеет локальные перегревы. Использование разработанной вдиссертации методики позволило повысить точность моделирования и найти19необходимый вариант теплоотвода.
Тем самым снизился риск полученияотрицательных результатов при испытаниях доработанной конструкцииопытного образца (см. рис. 10 и таблицу).а)б)в)Рис. 10. Экспериментальные исследования: а) физическая модель - фрагментПУ, б) результаты теплового моделирования фрагмента ПУ, в) результатытеплового моделирования ПУ с идентифицированными параметрамиТаблица.Результаты идентификации№1234567ОбозначениеэлементаС5С79R4АD745KR-02АD7722AS-01MAX314ESE-02Печатная платаномд н1212815,713,116-13,513,5917,714,718-номч0,80,80,80,80,80,80,9чд н0,40,40,40,40,40,40,45измерТ71,869,675,399,875,191,6-Тном61,356,061,889,061,277,4-идентТ71,869,575,099,874,791,2-Также в главе приведены результаты внедрения предложенных вдиссертации метода, алгоритма, программных и методических средств впромышленность и учебный процесс МИЭМ НИУ ВШЭ.В заключении подведены итоги и сформулированы общие выводы подиссертационной работе.20ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫВ процессе решения задач, поставленных в диссертационной работе,получены следующие основные результаты:1.
Разработан метод комплексирования математических моделейпротекающих электрических, тепловых и механических процессов сфизической моделью для проведения идентификации параметров бортовыхИВЭП, основанный на использовании промежуточного этапа фрагментарногомакетирования и позволяющий повышать точность моделирования.2. Предложенаструктураоптимизационногопроцессадляидентификации электрических, тепловых и механических параметров ЭРИ иматериалов бортовых ИВЭП. Процесс построен с предварительнымполучениемреальныхзначенийопределяющиххарактеристикнакомплексированной физико-математической модели репрезентативногофрагмента конструкции проектируемых бортовых ИВЭП.3.
Разработан алгоритм идентификации геометрических и физическихпараметров моделей бортовых ИВЭП с использованием комплексированноймодели репрезентативного фрагмента проектируемого бортового ИВЭП.4. Предложена структура программного комплекса идентификациипараметровфрагментаиматематическогомоделированияприавтоматизированном проектировании бортовых ИВЭП. В нем рекомендованоприменение метода оптимизации Давидона-Флетчера-Пауэлла (ДФП) приидентификации одновременно по электрическим, тепловым и механическимпараметрам.5.
Разработана методика принятия решений при автоматизированномпроектировании бортовых ИВЭП для повышения запасов по нагрузкам ЭРИ иконструктивныхматериаловнаосноверазработанногометодакомплексирования математических и физической моделей и последующейидентификации геометрических и физических параметров ЭРИ иконструктивных материалов.6. Проведеныэкспериментальныеисследованияпопроверкеразработанного метода, алгоритма и программно-методического обеспечения,подтверждающие правомерность их использования в практике идентификацииГФП при проектировании бортовых ИВЭП.7. Полученные в диссертационной работе результаты внедрены винженерную практику идентификации геометрических и физическихпараметров ЭРИ и конструктивных материалов при проектировании печатныхузлов бортовых ИВЭП предприятиях ОАО «НПП «Салют», ОАО «МКБ«Компас», ОАО «РПКБ» и в учебный процесс Московского институтаэлектроники и математики НИУ ВШЭ.21ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИВ изданиях, рекомендованных ВАК России:1.
Ваченко А.С., Кофанов Ю.Н., Сотникова С.Ю. Разработка технологиипостроениямоделеймеханическихпроцессоввконструкцияхрадиоэлектронных средств. // Информационные технологии в проектированиии производстве – 2012. – №1. – с. 11-15.2. Кофанов Ю.Н., Сотникова С.Ю., Увайсов С.У. Динамикаоптимизационного процесса при идентификации параметров электронныхсредств. // Динамика сложных систем – XXI век – 2012. – №3. – с. 80-84.3.
Сотникова С.Ю. Программный комплекс моделирования физическихпроцессов при автоматизированном проектировании источников вторичногоэлектропитания для сложных бортовых систем. // Динамика сложных систем –XXI век – 2012. – №3. – с. 84-87.Монография:4. Кофанов Ю.Н., Сотникова С.Ю., Увайсов С.У. Комплексированиефизического и математического моделирования при автоматизациипроектирования бортовых электронных средств. – М.: Энергоатомиздат , 2011.– 119 с.Другие публикации:5. Сотникова С.Ю., Кофанов Ю.Н. Метод обеспечения надежностителекоммуникационных устройств с учетом тепловых и механическихвоздействий. // Сборник научных трудов.
66-я Всероссийская конференция,посвящённая Дню радио «Научая сессия». – М.: РНТОРЭС им. А.С. Попова,2011. – с. 64-65.6. Сотникова С.Ю. Метод проектирования телекоммуникационныхустройств с учетом тепловых и механических воздействий. // Системныепроблемы надежности, качества, информационно-телекоммуникационных иэлектронных технологий в инновационных проектах (ИННОВАТИКА – 2010). /Материалы XV Международной научно-технической конференции иРоссийской научной школы молодых ученых и специалистов.
Часть 3. – М.:Энергоатомиздат, 2010. – с. 55-58.7. СотниковаС.Ю.Комплексноеисследованиехарактеристиквысоконадежных телекоммуникационных устройств на ранних этапахпроектирования с учетом их взаимосвязи. // Системные проблемы надежности,качества, информационно-телекоммуникационных и электронных технологий винновационных проектах (ИННОВАТИКА – 2011). / МатериалыМеждународной конференции и Российской научной школы. Часть 2. – М.:Энергоатомиздат, 2011. – с.
37-39.8. Сотникова С.Ю., Кофанов Ю.Н., Увайсов С.У. Разработка методакомплексированияфизическоймоделисмоделямипротекающих22электрических, тепловых и механических процессов. // Инновационныеинформационные технологии. / Материалы I Международной научнопрактической конференции. – Москва – Прага, 2012. – с. 434-436.9. Сотникова С.Ю. Комплексирование моделей физических процессовпри проектировании электронной техники. // Сборник научных трудов. Научнотехническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистовинститута, посвященная 50-летию МИЭМ. – М.: МИЭМ, 2012.
– с. 98-99.10. Разработка теории и метода комплексного моделированияэлектронных средств с целью обеспечения надежности и предупрежденияскрытых отказов: Отчет о НИР. Тема № 100129. Авт.: Кофанов Ю.Н., УвайсовС.У., Сотникова С.Ю. и др. № госрегистрации 01201152807. – М.: МИЭМ,2011.
– 198 c.23.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
