Решение задачи обеспечения заданных параметров фрактальных радиоэлементов на основе резистивно-ёмкостной среды

• Автор: Максимов, Кирилл Олегович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Методология анализа и синтеза, математические модели и возможности практического изготовления ФРЭ на ЯС-ЭРП. Подходы к реализации их подстройки и идентификации

1.1 Выбор Я-С-ЛЯ ФРЭ в качестве объекта исследования

1.1.1 Общие сведения о резистивно-емкостных элементах с распределенными параметрами

1.1.2 Классификация ЯС-ЭРП и анализ основных классификационных признаков

1.2 Обзор математических моделей, используемых для описания ФРЭ

1.2.1 Подходы к формированию аналитических уравнений ФРЭ

на ЯС-ЭРП

1.2.2 Формирование математических моделей двумерных Я-С-ЫЯ ФРЭ

1.3 Обзор методов и алгоритмов анализа и синтеза ФРЭ на ЯС-ЭРП
1.3.1 Методология анализа ФРЭ на ЯС-ЭРП
1.3.2 Методология синтеза ФРЭ на ЯС-ЭРП
1.4 Учет погрешностей и потерь в ФРЭ на основе ЯС-ЭРП
1.5 Возможности идентификации ФРЭ на основе ЯС-ЭРП
1.6 Пути реализации подстройки ФРЭ на основе ЯС-ЭРП
1.7 Выводы к главе
Глава 2. Алгоритмическое и программное обеспечение анализа и синтеза
Я-С-ЫЯ ФРЭ
2.1 Разработка математической модели Я-С-ЛЯ ФРЭ
2.1.1 Анализ конструктивных и технологических погрешностей изготовления Я-С-ЛЯ ФРЭ
2.1.2 Базовые конструктивные элементы ФРЭ на ЯС-ЭРП
2.1.3 Вывод выражений коэффициентов Г-матрицы БКЭ

Я-С-Ш.ФРЭ
2.2 Разработка программы анализа Я-С-№1 ФРЭ
2.2.1 Алгоритм анализа Я-С-МЯ ФРЭ и графический пользовательский интерфейс программы анализа
2.2.2 Примеры анализа Я-С-ИЯ ФРЭ и проверка адекватности
работы программы анализа с помощью Брюе-моделирования
2.3 Разработка программы синтеза Я-С-ЛЯ ФРЭ
2.3.1 Кодирование информации о параметрах Я-С-КЯ ФРЭ
2.3.2 Разработка генетического алгоритма синтеза Я-С-БГЯ ФРЭ
2.3.3 Разработка программы синтеза Я-С-ЫЯ ФРЭ
2.3.4 Исследование алгоритма и программы синтеза Я-С-КЯ ФРЭ
2.4 Выводы к главе
Глава 3. Разработка методики, алгоритмического и программного обеспечения идентификации параметров математической модели Я-С-ЫЯ ФРЭ
3.1 Параметрическая идентификация Я-С-ИЯ ФРЭ
3.1.1 Общая концепция процесса идентификации параметров ФРЭ
3.1.2 Модернизированный метод градиентного спуска параметрической идентификации Я-С-ИЯ ФРЭ
3.1.3 Генетический алгоритм параметрической идентификации Я-С-ИЯ ФРЭ
3.1.4 Гибридный метод параметрической идентификации
Я-С-ИЯ ФРЭ
3.2 Разработка средств и методов измерения электрофизических параметров образцов Я-С-ЫЯ ФРЭ
3.2.1 Диагностико-измерительная система электрофизических параметров ФРЭ на основе ЯС-ЭРП
3.2.2 Разработка методики и программного модуля автоматизированного измерения электрофизических параметров ФРЭ
3.3 Программа идентификации Я-С-ЫЯ ФРЭ и исследование алгоритмов идентификации на основе опытных образцов ФРЭ

3.3.1 Разработка структуры и графического пользовательского интерфейса программы идентификации Я-С-ИЯ ФРЭ
3.3.2 Исследование алгоритмов идентификации с применением Брюе-моделей Я-С-№1 ФРЭ
3.3.3 Апробация и количественная оценка методик идентификации
на основе опытных образцов Я-С-ЫЯ ФРЭ
3.4 Выводы к главе
Глава 4. Разработка и исследование методики и алгоритмов функциональной
подстройки фрактальных элементов на основе ЯС-ЭРП со структурой
слоев вида Я-С-ЫЯ
4.1 Проблемы и особенности функциональной подстройки Я-С-]ЫЯ ФРЭ
4.2 Разработка концепции и алгоритма имитационного моделирования подстройки Я-С^Я ФРЭ
4.3 Разработка и пример работы программного модуля имитационного моделирования подстройки Я-С-ЫЯ ФРЭ
4.4 Экспериментальная проверка метода функциональной подстройки Я-С-ИЯФРЭ
4.5 Выводы к главе
Заключение
Литература
Приложение А. Подробное описание комплекса «ДМТ-219»
Приложение Б. Протокол измерений входного импеданса многослойных толстопленочных ЯС-элементов с распределенными параметрами

точна, в связи с чем возникает необходимость определения структуры (электрической схемы замещения) и задания возможных вариантов моделей ФРЭ. Задача параметрической идентификации ФРЭ подразумевает оценку параметров компонентов выбранной схемы замещения реального образца. Параметрическая идентификация осуществляется по результатам математического анализа измерений входных и выходных сигналов ФРЭ, полученных в условиях его функционирования. Построение хорошей модели - это, как правило, многоэтапный процесс, заключающийся в последовательной постановке и проверке гипотез о структуре и параметрах объекта исследования.
До настоящего времени не существует общих формальных подходов к решению задачи структурной идентификации, поэтому данный этап фактически сводится к эвристическому заданию структуры модели на основе априорных сведений об объекте: физических, химических или иных явлениях, происходящих в ФРЭ. Зачастую немалую роль здесь играют знание технологии, метрологии, владение исследовательскими навыками и интуицией. По существу в [16] была осуществлена попытка структурной идентификации.
Методов параметрической идентификации существует достаточно много [79]. Это связано с тем, что данный этап поддается формальному аналитическому описанию. Так как объектов идентификации множество, следовательно и средств математического описания их поведения также будет множество.
Рассмотрим более подробно процесс идентификации ФРЭ, основанный на материале [82 - 89]. Условно представим его в виде схемы на рисунке 1.12.
Рисунок 1.12 - Структурная схема процесса идентификации ФРЭ На рисунке 1.12 приняты следующие обозначения: и(1) - входной сигнал, г/(1) - случайный сигнал-помеха, у(/) - выходной сигнал ФРЭ, умО) - выходной