Принципы построения систем автоматизированного проектирования световых приборов

• Автор: Муханов, Павел Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1 Основные методы энергетического расчета оптических систем
1.2 Обратные задачи определения профиля отражателя
1.3 Современные методы расчета
Выводы по первой главе
2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ РАСЧЕТА СП
2.1. Общие положения алгоритма
2.2 В-сплайн аппроксимация
2.3 Моделирование источников излучения
2.4 Расчет хода лучей через оптическую систему
2.5 Оптимизация
2.6 Описание разработанной программы
2.7 Расчет светильника с параболическим отражателем
2.8 Параллельные вычисления
Выводы по второй главе
3. РАСЧЕТ СВЕТОДИОДНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ
3.1 Расчет авиационного светильника
3.2 Расчет светильника БАНО
3.3 ТгасеРго и СОМЗОЬ МиШрИувкэ
3.4 Расчет светильника для нужд ЖКХ
Выводы по третьей главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Используемые обозначения
Л - обозначение единичного вектора
(а, и) - скалярное произведение единичных векторов а и й.
/0 - сила света источника излучения
САПР - система автоматизированного проектирования
ОС - оптическая система
МПХ - метод прямого хода
ЗМ - трехмерный

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время системы автоматизированного проектирования (САПР) используются во многих областях производства и строительства САПР — это программный комплекс, предназначенный для проектирования объектов производства, а также оформления конструкторской и технологической документации. Такие системы позволяют в значительной мере упростить разработку новых объектов и сократить ее время.
Проектирование световых приборов является очень важной и актуальной задачей современной светотехнической промышленности. Это связано с тем, что применение световых приборов с высоким КПД позволяет заметно увеличить эффективность светотехнических установок массового использования, и понизить при этом их энергопотребление.
Важнейшим частью САПР, предназначенной для создания световых приборов, является этап светотехнического расчета, так как его результаты в значительной мере определяют форму и размеры оптической системы и всего светового прибора, а также его светотехнические параметры [1].
Светотехнический расчет - это определение параметров оптической системы и источника излучения светового прибора, обеспечивающих заданные фотометрические характеристики. Эти характеристики в свою очередь определяются областью применения прибора. Светотехнический расчет СП бывает двух типов: прямой.расчет — определение фотометрических параметров (КСС, распределение освещенности на плоскости) готового прибора. Второй тип это решение обратной задачи - определение геометрических параметров поверхностей ОС, необходимых для получения заданных фотометрических характеристик. Данная работа посвящена принципам создания автоматизированных систем для реализации расчета второго типа.

Рис 1.7 Синтез SMS-поверхности
Метод Оликера
Отметим также метода предложенный в работах В. Оликера [40-43].Авторами было получено решение в приближении геометрической оптики при допущении о точечной малости источника излучения. Метод не накладывает ограничения на симметрию входящего и выходящего светорас-пределений. Метод обладает гибкостью, способной удовлетворить различные нужды проектировщика. Полученный отражатель состоит из одной оптической поверхности в отличие от метода SMS. Один конкретный набор входных данных порождает решение, единственность которого доказывается авторами. К достоинствам метода можно отнести то, что это прямой метод, отсутствует оптимизация, полученное решение является единственным. К недостаткам отнесем то, что расчет проводится для точечного источника.
Все современные методы расчета на разных этапах расчета обязательно используют трассировку лучей [44]. Трассировка необходима для получения таких характеристик отражателя, как кривая силы света и освещенность. При оптимизации отражателя трассировка используется для определения некоторых значений, которые затем сравниваются со значениями целевой функции.
Современное компьютерное проектирование световых приборов существенно отличается от проектирования приборов оптических. Это связано с