Алгоритмы и средства автоматизации расчетов электронно-оптических систем (ЭОС)

• Автор: Катешов, Владимир Арсентьевич
• Шифр специальности: 01.01.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 176 c. : ил

Глава I. АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТА И ОПТИМИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК

§ I.I. Метод интегральных уравнений для решения

двумерных задач теории потенциала

§ 1.2. Решение задач оптимизации ЭОС

§ 1.3. Алгоритмы расчета характеристик электронно-

-оптических систем

§ 1.4. Вычисление эквипотенциален и силовых линий...,

Глава 2. АРЖГЕКГУРА И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ШШ ЭФИР...,

§ 2.1. Модульный анализ алгоритмов расчета и оптимизации ЭОС

§ 2.2. Требования к программным средствам для автоматизации вычислительного процесса
§ 2.3. Модульная структура пакета
§ 2.4. Основные функциональные и эксплуатационные
характеристики пакета
Глава 3. СИСТЕМНОЕ НАПОЛНЕНИЕ ППП ЭФИР
§ 3.1. Принципы организации интерфейса с пользователем
и операционной системой
§ 3.2. Входной язык ВК
§ 3.3. Описание сервисной системы
§ 3.4. Описание базы данных
Глава 4. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
§ 4.1. Решение "полевых" задач

§ 4.2. Расчет не осе симметричных возмущений
§ 4.3. Расчет функций возмущения и оптимизациии ЗОС
§ 4.4. Расчет характеристик изображения ЭОС
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

I.ВВЕДЕНИЕ
Интенсивное развитие вычислительной техники и численных методов создало возможность для моделирования физических явлений с целью их сравнения и оптимизации и тем самым определило ЭВМ как дополнительный инструмент разработчика. Это потребовало создания программных разработок, ориентированных на решение не отдельных задач, а целых их классов. Такими средства!® явились пакеты прикладных программ.
Работы по созданию пакетов прикладных программ ведутся во многих научных центрах нашей страны под руководством Г.И. Марчу ка, А. А. Самарского, А.А. Дородницына, ВЛ.Рвачева,
В.М.Матросова.
Следует отметить также методические и практические результаты, полученные в этом направлении в работах АЛ.Ершова,
В.П.Ильина, В.К.Кабулова, А.Н.Коновалова, В.Я.Карпова,
Э.З.Любимокого, И.И.Молчанова, И.В.Сергиенко, Б.Г.Тамма,
Э.Х.Тыугу, Д.Я.Шараева и др.
В соответствии с [I] , пакет прикладных программ это
комплекс взаимосвязанных прикладных программ и средств системного обеспечения (программных и языковых), предназначенных для автоматизации решения определенного класса задач.
В общем виде структура пакета представляется состоящей из функционального и системного наполнения.
Состав функционального наполнения пакета отражает полноту покрытия предметной области и возможности пакета.
Системное наполнение организует фактическое использование возможностей, заложенных в функциональном наполнении.

рушением осевой симметрии включает в себя следующие этапы:
- Решение элементарной краевой задачи.
- Расчет краевых условий для уравнений гармоник. Задача сводится к вычислению производной вдоль оси £ в точках коллокации на возмущаемых отрезках. Краевые условия различаются в зависимости от типа возмущения (нарушения).
- Формирование системы линейных уравнений для уравнения гармоники в зависимости от ее номера.
- Расчет потенциалов и производных на оси симметрии.
Если необходимо вычислить несколько уравнений гармоник, то последние два этапа необходимо повторить столько же раз.
2.1.3. Решение внешних плоских краевых задач. Особенность решения связана с необходимостью решения двух краевых задач, отличающихся только граничными условиями. Приведем последовательность модулей, реализующих эту задачу:
- Решение элементарной краевой задачи.
- Вычисление в точках коллокации краевых условий, описанных в п.1.1.2. формулами (1.23).
- Решение системы линейных уравнений с полученными краевыми условиями (вектором правой части) и уже вычисленной матрицей элементарной краевой задачи.
- Определение зарядов 6?! , $2 ДЛЯ первой и второй краевой задачи.
- Расчет потенциала и производных по формуле (1.24).
2.1.4. Модульный анализ задач расчета и оптимизации характери тик ЭОС.Задача расчета характеристик электронно-оптических систем будет рассматриваться как отдельный математический модуль задачи оптимизации.Рассмотрим проблемы,возникающие при реализации послед ней.
- Решение элементарной краевой задачи, включая вычисление поте циала на оси симметрии,выделение особенности вблизи электродов.