Построение числовых функциональных макромоделей динамических цепей для систем автоматизированной диагностики

• Автор: Башарин, Сергей Артемьевич
• Шифр специальности: 05.09.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 293 с. : ил.

Санкт-Петербургский государственный электротехнический
университет
На правах рукописи
Башарин Сергей Артемьевич
ПОСТРОЕНИЕ ЧИСЛОВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАКРОМОДЕЛЕЙ ДИНАМИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ДИАГНОСТИКИ
Специальность 05.09.05 -теоретическая электротехника
Диссертация па соискание ученой степени доктора технических наук
Санкт-Ие гербурі
ОГЛАВЛЕНИЕ :

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
1.1. Общая постановка задач и определение основных направлений работы
1.2. Постановка задач построения макромоделей
цепей в виде многополюсников
1.3. Постановка задач разработки системы автоматизированной диагностики электронных схем
1.4. Методы макромоделирования электрических цепей
Основные результаты, полученные в первой главе
ГЛАВА И.
ПОСТРОЕНИЕ ЧИСЛОВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАКРОМОДЕЛЕЙ ДИНАМИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
2.1. Компановка численных процедур для формирования макромоделей линейных и нелинейных цепей
2.2. Построение и идентификация одномерной модели динамической цепи
2.3. Построение и идентификация двумерной модели
цепи с использованием процедуры Зейделя
2.4. Обобщенный алгоритм построения дискретных функциональных макромоделей цепей
2.5. Построение макромоделей цепей при ограничениях вектора наблюдения на основе метода расщепления
Основные результаты, полученные во второй главе
ГЛАВА III.
ПОГРЕШНОСТЬ, УСТОЙЧИВОСТЬ,
ОБЛАСТЬ ОГРАНИЧЕНИЙ
3.1. Влияние изменения параметров алгоритма на
локальную погрешность вычислений
3.2. Исследование устойчивости численных решений
3.3. Ограничения на применение алгоритма
построения макромоделей цепей
Основные результаты, полученные в третьей главе
ГЛАВА IV.
ОПТИМИЗАЦИЯ ОБЩЕГО АЛГОРИТМА ПОСТРОЕНИЯ МАКРОМОДЕЛЕЙ ДИНАМИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
4.1. Алгоритм метода поиска глобального экстремума
при двумерной оптимизации
4.2. Формирование функции цели для оптимизации
параметров алгоритма идентификации
4.3. Качественные оценки положения глобального
экстремума в трехмерном пространстве
4.4. Определение оптимальных соотношений парметров численных процедур путем минимизации функционала
Основные результаты, полученные в четвертой главе
ГЛАВА V.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПЕНСАЦИОШ1ЫХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ НА ОСНОВЕ МЕТОДА
МАКРОМОДЕЛИРОВАНИЯ
5.1. Математическая модель акселерометра и задачи
его проектирования
5.2. Построение математической модели акселерометра
на основе макромоделирования
Основные результаты, полученные в пятой главе

+ Xn1 (Ci1, ф, x, ui) + ... +
dt dxi
Xnn (Сг, ф, x, ui) <

При учете ограничений задача синтеза НСДРС может быть записана, как задача поиска минимума L(C) —» min.
Для формулировки полной задачи синтеза эти условия следует дополнить ограничением, определяющим область приближения к семейству желаемых реакций, которые для j-той проекции вектора у записываются так:
Метод удобно применять при проектировании рекурсивных схем, таких, например, как автогенераторы, делители частоты, демодуляторы и т.д.
Приведенные алгоритмы некоторых методов построения макромоделей нелинейных цепей наиболее соответсвуют математическим аппаратам, позволяющим достичь поставленных в работе целей. Вместе с тем каждый из них имеет свои ограничения и в “чистом” виде неудобен для построения макромоделей участков схем в автоматизированных системах диагностики. Действительно, как следует из приведенного материала, методы макромоделнрования с использованием аппарата рядов Вольтерра и Вольтерра-Пикара удобны при воздействии различных полигармонических сигналов, в первую очередь полигармонических, при этом, если входные сигналы имеют форму, отличную от гармонической, то это приводит к резкому увеличению количества вычислительных операций, что связано с необходимостью определения ядер Вольтерра в явном виде. Одни модификации методов с использованием этих математических аппаратов имееют ограничения на выбор частот входного воздействия, в других приходится решать задачу аппроксимации функциональными полиномами Вольтерра, в третьих наблюдается резкий
yjk+l . | Pj (уТ + с uk) | < s.