Презентация на тему: МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И СИСТЕМ СВЯЗИ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Уровни разукрупнения электронных средств по ГОСТ Р 52003-2003
Уровни разукрупнения электронных средств
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Жизненный цикл электронного средства
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Основные понятия процесса моделирования
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Иерархия систем при системном подходе при проектировании ЭС
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ
1/30
Средняя оценка: 4.3/5 (всего оценок: 47)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1033 Кб)
1

Первый слайд презентации: МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И СИСТЕМ СВЯЗИ

Лекторы: проф., д.т.н. Кофанов Юрий Николаевич тел. : 8 (926) 344 30 40 E - mail: yurykofanov@yandex.ru к.т.н. Сотникова Светлана Юрьевна тел. : 8 (495) 798 45 48 E - mail: sotnikova4548@mail.ru

Изображение слайда
2

Слайд 2

Исходные термины дисциплины Система – комплекс взаимодействующих компонентов или совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой. Или: нечто целое, представляющее собой единство закономерно расположенных и находящихся во взаимной связи частей. Многофункциональная система – суперсистема для выполнения двух и более функций. Инфокоммуникационные системы - комплекс программно-аппаратных средств, обеспечивающих обмен информационными сообщениями между абонентами путём электрической связи определенного типа. Коммуникация - это связь нескольких объектов между собой для передачи и приема информации: по радиоканалам, по проводам или по оптоволокну. Процесс обмена информационными сообщениями посредством электромагнитных сигналов получили название электросвязь, разновидностями которой являются электрическая связь по проводам, оптическая связь, радиосвязь.

Изображение слайда
3

Слайд 3

Информация в инфокоммуникационной системе

Изображение слайда
4

Слайд 4

Структурная схема многоканальной инфокоммуникационной системы Система связи – комплекс радиотехнического оборудования и других технических средств, предназначенный для реализации коммуникации между расположенными в пространстве объектами с использованием распространяющихся электромагнитных волн (радиоканалов) или линий связи (проводных или оптических). Примеры СС и коммуникации : системы связи спутника с ЦУП; сотовая связь одного человека с другими через смартфоны; связь начальника с подчиненными на предприятии через внутреннюю телефонную сеть (проводная связь); система связи от спутниковой антенны на доме с телевизорами у жителей (по медным проводам или по оптоволокну) и пр.

Изображение слайда
5

Слайд 5

Исходные термины дисциплины Радиоэлектронное средство (РЭС) – приборы и технические устройства, предназначенные для преобразования электрических и электромагнитных сигналов с определенными целями (для целей беспроводной коммуникации (т.е. передачи и приёма информации) между расположенными в пространстве объектами с использованием распространяющихся электромагнитных волн). Электронное средство (ЭС) – техническое изделие, выполняющее функции определенной сложности, или составная часть этого изделия, в основу действия которого положены принципы электроники и радиотехники. Проектирование – процесс, заключающийся в получении и преобразовании исходного описания объекта в окончательное описание на основе выполнения комплекса работ исследовательского, расчетного и конструкторского характеров. или Проектирование – процесс разработки проекта еще не существующей системы или отдельного её ЭС на основе технического задания на проектирование, содержащего исходные технические требования: а) к принципиальной электрической схеме и облику конструкции системы или ЭС, б) к её входным воздействиям и выходным характеристикам, в) к условиям её будущего изготовления и эксплуатации.

Изображение слайда
6

Слайд 6

Модель – условный упрощённый образ объекта исследования, находящийся в отношении подобия к этому объекту, называемого оригиналом. Модель отображает оригинал частично с точки зрения конструкции и некоторых его свойств или процессов, протекающих в нём. Модель – это аналог реального объекта в виде материального объекта или записанный на каком-то языке. Под моделированием понимается как процесс получения модели, так и ее применение для исследования поведения и свойств моделируемой системы. Моделирование базируется на математической теории подобия. Математическое (компьютерное) моделирование ЭС – это построение математических моделей ЭС и физических процессов, протекающих в них, затем решение моделей на компьютере, анализ результатов расчётов и принятие решений по построению схем и конструкций ЭС, удовлетворяющих требований технического задания. Исходные термины дисциплины

Изображение слайда
7

Слайд 7: Уровни разукрупнения электронных средств по ГОСТ Р 52003-2003

Уровни разукрупнения ЭС по функциональной сложности (изображается в виде принципиальной схемы) Уровни разукрупнения ЭС по конструктивной сложности (материальный объект) Электронная система Электронный комплекс Электронное устройство Электротехни-ческие элементы Электронные элементы Электронный функциональный узел Шкаф (пульт, стойка) на несущей конструкции 3 уровня Блок (рама) на несущей конструкции 2 уровня Электротехни-ческие изделия Изделия электронной техники Ячейка (кассета, модуль, печатный узел ) на несущей конструкции 1 уровня

Изображение слайда
8

Слайд 8: Уровни разукрупнения электронных средств

Несущие элементы предназначены для крепления элементов конструкции в ячейках, блоках, устройствах ЭС. В зависимости от функциональной сложности изделия несущими конструкциями могут быть: 1. Шасси. 2. Каркасы оснований. 3. Печатные платы. 4. Рамки, теплоотводящие основания. Наличие двух видов классификации уровней разукрупнения свидетельствует о том, что в любом ЭС как готовом изделии различают две непосредственно взаимосвязанные части: электрическую схему и конструкцию.

Изображение слайда
9

Слайд 9

Условия эксплуатации задают климатическими и механическими факторами воздействия. Климатические включают требования по теплоустойчивости и теплопрочности, по морозоустойчивости и морозостойкости, брызго - и водовоздействию, повышенным и пониженным атмосферным давлениям. Механические воздействия задают диапазоном частот вибрации, величиной ускорения, скорости, перемещения на элементы конструкции при вибрациях и ударах. Проектируемая аппаратура должна быть устойчивой и прочной. Под устойчивостью понимают способность аппаратуры функционировать в заданных пределах воздействий. Под прочностью понимают способность аппаратуры выдержать возмущающее воздействие, не разрушаясь и продолжать функционировать после снятия возмущающих нагрузок. Технические требования на разработку задаются стандартом, в котором ЭС квалифицированы по группам условий эксплуатации : 1. Наземная стационарная (в отапливаемых и не отапливаемых помещениях). 2. Наземная возимая (колёсного, гусеничного хода). 3. Носимая (предназначена для эксплуатации на открытом воздухе, в руках оператора. Она должна быть брызго - и влагозащищённой). 4. Корабельная (судовая) – может быть на верхней палубе и внутри кают. 5. Бортовая (самолётная, вертолётная, космическая). Классификация ЭС по условиям эксплуатации

Изображение слайда
10

Слайд 10

В настоящее время существует большое число ЭС и их конструкций, которые можно классифицировать по: 1) функциональному назначению системы, например: самолётный метеонавигационный радиолокатор, ЭВМ управления робототехническим комплексом; 2) функциональному назначению отдельных устройств, например: пульт станка с ЧПУ, индикатор радиолокационной станции, 3) частотному диапазону сигналов, например: низкочастотные – блок питания, устройство автоматики; высокочастотные – блок усиления видеосигнала, блок гетеродина устройства связи; свервысокочастотные – малошумящий усилитель, усилитель мощности; 4) по конструктивной сложности, например: интегральная схема, плата, блок, шкаф, пульт, стойка; 5) типу производства, например: единичное, серийное, массовое. Классификация по функциональному назначению часто является доминирующей, т.к. объект установки ЭС в решающей степени определяет специфику конструкции (защита от дестабилизирующих факторов, масса, форма, энергопотребление, стоимость, надёжность). Классификация ЭС по конструктивным функциональным признакам

Изображение слайда
11

Слайд 11

Уровень 1 Математическое моделирование микросборок и интегральных схем Уровень 0 Электронные компоненты Уровень 2 Математическое моделирование печатных узлов и функциональных ячеек Уровень 3 Математическое моделирование блоков и приборов Уровень 4 Математическое моделирование шкафов и стоек Схема иерархического моделирования тепловых и механических процессов

Изображение слайда
12

Слайд 12

Реальная интенсивность отказов электронного компонента зависит от: коэффициента нагрузки К Н, например, для резистора K Н = P / P М, где: Р – реально рассеиваемая резистором мощность; Р М – максимально допустимая рассеиваемая резистором мощность; для конденсатора K Н = U / U М, где: U – напряжение, приложенное к конденсатору; U М – максимально допустимое напряжение, прикладываемое к конденсатору. Обычно рекомендуется К Н = 0,7÷0,8. Чем меньше коэффициент нагрузки электронного компонента, тем больше надежность. Надежность - это свойство ЭС сохранять во времени в установленных пределах значения всех требуемых характеристик, параметров и показателей при заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки. Коэффициент нагрузки электронных компонентов

Изображение слайда
13

Слайд 13

20-5 0 г.г. 50-60 г.г. 70-80 г.г. 90 г.г. – наст. вр. Платы и комплектующие Вычислительная техника 6 0- 7 0 г.г. Макетирование (физическое моделирование) Моделирование физических процессов (математическое моделирование) История развития конструкций и вычислительной техники 1 поколение 2 поколение 3 поколение 4 поколение

Изображение слайда
14

Слайд 14: Жизненный цикл электронного средства

ЭТАПЫ жизненного цикла электронного средства (с т. зр. содержания решаемых задач): ТТ — технические требования; НИР — научно-исследовательские работы; ОКР — опытно-конструкторские работы, Из — изготовление; Эк — эксплуатация; У – утилизация. СТАДИИ жизненного цикла электронного средства (с т. зр. последовательности выполнения): ТХ — технические характеристики; ТЗ — техническое задание; АП — аванпроект (техническое предложение); ЭП — эскизное проектирование; ТП — техническое проектирование; РП — рабочее проектирование; ТПП — технологическая подготовка производства; ГАП — гибкое автоматизированное производство; Ис — испытания; ТО — техническое обслуживание ТТ НИР ОКР Из Эк ТХ ТЗ ЭП АП РП ТП ТПП Ис ГАП У ТО Э Т А П Ы С Т А Д И И Проектирование

Изображение слайда
15

Слайд 15

Проектирование электронных средств Целью проектирования является разработка такой схемы и конструкции, которые обеспечивают выполнение заданных требований и наилучшие показатели качества. Проектирование электронных средств (ЭС) с точки зрения содержания решаемых задач разбивают на следующие этапы : системотехническое проектирование (ТЗ, АП), схемотехническое проектирование (АП, ЭП), конструкторское проектирование (ЭП, ТП), технологическое проектирование (ТПП), изготовление и испытание опытных образцов. При формировании ТЗ решаются и оформляются в соответствующих документах, следующие вопросы: перечисление функций, выполняемых устройством; разработка структурной схемы устройства; оформление условий работоспособности устройства; оформление требований к выходным параметрам; определение характеристик отдельных узлов; разработка алгоритмов выполняемых операций.

Изображение слайда
16

Слайд 16: Основные понятия процесса моделирования

Субъект моделирования Инженер-разработчик Объект моделирования Электронное средство Средство моделирования Программное обеспечение

Изображение слайда
17

Слайд 17

Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике САПР - программные продукты и технические средства для автоматизации проектных работ, включая в себя моделирование в рамках жизненного цикла электронных средств (ЭС). Основная цель создания САПР  — повышение эффективности труда инженеров, включая: сокращение  трудоемкости проектирования и планирования; сокращение сроков проектирования; сокращение  себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию; повышение качества, надёжности и технико-экономического уровня результатов проектирования; сокращение затрат на натурное моделирование и испытания. Достижение этих целей обеспечивается путем: информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений; использования технологий параллельного моделирования на многопроцессорных вычислительных комплексах; унификации моделей физических процессов с целью их совместного использования для учёта взаимного влияния при эксплуатации ЭС и систем; хранения проектных решений, данных и наработок для их использования в последующих сеансах моделирования; замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием ; повышения надёжности систем управления и связи на ранних этапах проектирования.

Изображение слайда
18

Слайд 18

Основные термины Отечественному термину  САПР (система автоматизации проектирования) в мировой практике соответствует составная аббревиатура « CAD/CAM/CAE», часто дополняемая еще «PDM/PLM». Каждая из ее частей обозначает определенную систему моделирования, анализа и расчета характеристик, а также производства готового изделия:

Изображение слайда
19

Слайд 19

Примеры САПР CAD ( Computer Aided Design, система автоматизированного черчения) — программное обеспечение для трехмерного (3D) моделирования и визуализации, а также создания чертежей изделий и деталей, конструкторской и/или технологической документации; CAD уровня печатных узлов, ячеек, модулей, обеспечивающие ввод схемы, разводку и производство печатных плат: Altium Designer (Р- CAD ); Cadence Allegro/ OrCAD PCB Editor ; OrCAD  Layout ; Mentor Graphics PADS и др. CAD объемных конструкций, обеспечивающие разработку и выпуск конструкторской документации: AutoCAD ; Pro/ENGINEER ; T - FLEX CAD ; Solid Works и др.

Изображение слайда
20

Слайд 20

CAE ( Computer Aided Engineering, системы инженерного анализа) — самостоятельные и интегрированные программы для инженерных расчетов в области электронной инженерии. Такие системы для общих и специализированных расчетов позволяют анализировать механические, тепловые, электрические и иные физические процессы, протекающие в ЭС, осуществлять симуляцию различных динамических нагрузок на электронные компоненты и на материалы несущих конструкций. Программы схемотехнического моделирования, обеспечивающие ввод схемы и ее электрическое моделирование: Программы моделирования тепловых процессов в ЭС: АСОНИКА-Т, АСОНИКА-ТМ; Sauna ; BETA Soft-Board ; ANSYS Icepak ; Flotherm и др. Proteus ; OrCAD PSpice ; NI Multisim ; Micro-CAP ; LTspice / SwitcherCAD ; Altium Designer ; AutoCAD Electrical ; Allegro Cadence и др. Примеры САПР

Изображение слайда
21

Слайд 21

CAE (Продолжение) Программы моделирования механических процессов в ЭС: АСОНИКА-В; АСОНИКА-М; АСОНИКА-ТМ; ANSYS ; COSMOS и др. Программа расчёта и обеспечения электромагнитной совместимости в ЭС: АСОНИКА-ЭМС ; ELCUT; CST Microwave Studio и др. Программа построения и выпуска карт рабочих режимов электронных компонентов ЭС: АСОНИКА-Р. Программа комплексного моделирования электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических характеристик ЭС верхних уровней иерархии (шкафов, стоек, блоков), в том числе в нетиповом исполнении: АСОНИКА-П. Примеры САПР

Изображение слайда
22

Слайд 22

CAM  ( Computer Aided Manufacturing, система технологической подготовки производства) — программы для автоматического и полуавтоматического создания и редактирования управляющих программ для станков с числовым программным управлением в соответствии с созданной моделью ЭС. Многие системы автоматизированного проектирования совмещают в себе решение задач, относящихся к различным аспектам проектирования: CAD/CAM ( T-FLEX CAD ), CAD/CAE ( OrCAD, Altium Designer ), CAD/CAE/CAM ( CADdy, CATI А/ CADAM Solutions, Unigraphics ). Такие системы называют комплексными, или интегрированными. Связь CAD / CAM / CAE Примеры САПР

Изображение слайда
23

Слайд 23

PDM ( Product Data Management, системы управления инженерными данными) — программное обеспечение для ведения документооборота, создания и управления архивами чертежей. Обеспечивают хранение полученных результатов моделирования и управление порядком проведения различных видов моделирования, внесение в документацию изменений, сохранение истории этих изменений и т.п. PLM ( Product Lifecycle Management, технология управления жизненным циклом изделий) — организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла от проектирования до снятия с эксплуатации. Интегрированный набор CAD, САМ, СAE со встроенной системой управления инженерными данными T-FLEX и др. Примеры САПР

Изображение слайда
24

Слайд 24

САПР для ЭС представляют собой класс систем ECAD ( E lectronic CAD ) или EDA ( Electronic Design Automation ) - комплекс программных средств для облегчения разработки ЭС. ввод в компьютер структурной, функциональной и принципиальной схем с учётом паразитных параметров; ввод конструкций блоков и печатных узлов ЭС; решение всего комплекса задач моделирования электрических, тепловых и механических процессов в схемах и конструкциях ЭС; проведение исследований при моделировании; внесение изменений в принципиальную схему и конструкцию ЭС; наличие полной библиотеки элементов и узлов, источников (генераторов) сигналов и шумов, с большим набором параметров и возможностью их легкой модификации; наличие справочной базы данных и ГОСТов; проведение необходимых расчетов (токов, напряжений, мощности, температур, деформаций, механических напряжений, ускорений); возможность импорта и экспорта информации из других информационных систем. Основные требования, предъявляемые к системам ECAD

Изображение слайда
25

Слайд 25

Примеры программ электрического моделирования Micro-Cap Профессиональная программа аналогового, цифрового и смешанного моделирования и анализа цепей электронных устройств средней степени сложности. В сети можно найти руссификатор. Платная. Есть бесплатная версия с ограничениями NI Multisim Популярное ПО, позволяющее моделировать электронные схемы и разводить печатные платы. Простой наглядный интерфейс, мощные средства графического анализа результатов моделирования, наличие виртуальных измерительных приборов. Библиотека элементов содержит более 2000 SPICE-моделей компонентов всех основных производителей.

Изображение слайда
26

Слайд 26

LTspice / SwitcherCAD SPICE-симулятор для проведения компьютерного моделирования работы аналоговых и цифровых электрических цепей. Программа бесплатная. OrCAD Одна из лучших программ сквозного проектирования электронной аппаратуры, предоставляющая разработчикам поистине безграничные возможности разработки и моделирования электронных схем и создания печатных плат. Распространение: Shareware (платная), есть демоверсия с ограничениями. Примеры программ электрического моделирования

Изображение слайда
27

Слайд 27: Иерархия систем при системном подходе при проектировании ЭС

m, n — число элементов в подсистемах А и К Другие Суперсистема Исследуемый объект как система Другие объекты как системы Элемент A 1 Элемент А m Элемент K 1 Элемент K n Подсистема А Подсистема К … … … … Под системой понимается совокупность элементов, объединенных некоторой формой взаимодействия. Системный подход – это представление проектируемого объекта в виде замкнутой системы и комплексное, с учетом всех взаимосвязей, изучение рассматриваемого объекта как единого целого с позиций системного анализа. Системный анализ предполагает системный подход и к изучению связей между элементами, между подсистемами и системой.

Изображение слайда
28

Слайд 28

Представление ЭС или любого физического процесса в нем как системы x = [ x 1 x 2... x i... x M ] т – множество входных воздействий, (т — знак транспонирования вектора), y = [ y 1 y 2... y i... y N ] т – множество выходных характеристик, q = [ q 1 q 2... q k... q L ] т – множество внутренних параметров, z = [ z 1 z 2... z r... z P ] т – множество внешних факторов. z … … x y q (z) W j i Любой физический процесс, рассматриваемый при создании электронного средства можно формально описать через математический оператор W, который связывает вектор выходных характеристик y с вектором входных воздействий x и вектором внутренних параметров q, зависящих от вектора внешних воздействий z : y ( ξ ) = W { x (ξ ), q ( z )}, где ξ = t, ω, s, l — независимый аргумент ( t — время, ω — круговая частота, s — операторная переменная преобразования Лапласа, l = [ l 1, l 2, l 3 ] — пространственные координаты).

Изображение слайда
29

Слайд 29

Пример: модель электрических процессов Входные воздействия x : синусоидальные источники тока ( ξ = ω ), синусоидальные источники напряжения ( ξ = ω ), источники тока и напряжения, задаваемые в виде функции от времени ( ξ = t ) источники постоянного тока и напряжения и т.д. Выходные характеристики y: мощности рассеивания на электронных компонентах, комплексный коэффициент передачи ( ξ = j ω ), амплитудно-фазочастотные характеристики ( ξ = ω ), импульсные и переходные характеристики ( ξ = t ), коэффициенты электрической нагрузки электронных компонентов и т.д. Внутренние параметры q : проводимость ( сопротивление ), емкость, индуктивность, коэффициент трансформации, коэффициент усиления (передачи) и т.д. Внешние воздействующие факторы z: температур а окружающей среды, механические вибрации, удары, линейные ускорения, акустический шум, временной фактор (постепенное изменение параметров из-за старения и износа), технологический фактор (разбросы изготовления ). z … … x y q (z) W i j Входное воздействие x i – переменная физическая величина, вызывающая появление или динамическое изменение рассматриваемого физического процесса в схеме или конструкции ЭС при неизменных значениях их параметров. Выходная характеристика y i – числовая величина или функция аргумента, описывающая характерные свойства объекта проектирования (с точки зрения рассматриваемого процесса). Параметр q k – числовая величина, характеризующая определенное физическое свойство элемента или взаимосвязь элементов схемы или конструкции ЭС. Внешний фактор z r – физическая величина, которая, имея физическую природу, отличную от рассматриваемого процесса, вызывает изменения параметров схемы или конструкции ЭС независимо от входных воздействий этого процесса.

Изображение слайда
30

Последний слайд презентации: МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Пример: модель тепловых процессов Входные воздействия x : мощности рассеивания на электронных компонентах, температуры окружающей среды и соседних конструкций, определяющие граничные условия (мощности и температуры могут являться функциями от времени (ξ = t ) и т. д. Выходные характеристики y: температуры электронных компонентов; коэффициенты тепловой нагрузки электронных компонентов, стационарное температурное поле конструкции ( ξ = l 1, ξ = l 2, ξ = l 3 ), характеристика разогрева и охлаждения ( ξ = t ) и т.д. Внутренние параметры q : коэффициенты теплопроводности материалов, удельные теплоемкости и плотности материалов; геометрические параметры электронных компонентов, степень черноты поверхностей конструктивных материалов и т.д. Внешние воздействующие факторы z: деформационные зазоры от вибраций между соприкасающимися поверхностями конструктивных элементов электронных компонентов (ведет к увеличению контактного теплового сопротивления), временной фактор, технологический фактор. Пример: модель механических процессов Входные воздействия x : виброускорения в местах крепления в заданном частотном диапазоне ( ξ = ω ), амплитуда и форма ударных воздействий, и линейных ускорений ( ξ = t ) акустический шум ( ξ = f ). Выходные характеристики y: резонансные частоты конструкции, частотная характеристика конструкции ( ξ = ω ), распределение (поле) виброускорений по конструкции ( ξ = l 1, ξ = l 2,..., ξ = l k ) ; виброускорения на конструктивных компонентах (ξ = ω ), отклик (поле по конструкции) на ударное воздействие и линейное ускорение (ξ = t ), Отклик на акустический шум ( ξ = f ) Внутренние параметры q : модули упругости и коэффициенты Пуассона материалов, коэффициенты рассеивания энергии в материалах, плотности материалов, массы и геометрические параметры электронных компонентов и т.д. Внешние воздействующие факторы z: температурное поле конструкции, временной фактор, технологический фактор и др.

Изображение слайда