3
Автоматизированная пространственная оптимизация ...
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие
задачи.
1. Анализ вариантов пространственной компоновки схем управле-
ния датчиков давления.
2. Анализ существующих алгоритмов размещения, методов расчета
теплового режима приборов, модификаций генетических алгоритмов.
3. Выбор критерия оптимальности и разработка метода оценки по-
лучаемых решений на основе выбранного критерия.
4. Разработка модификации алгоритма, позволяющей наиболее эф-
фективно решать задачу размещения элементов в 3
D
-сенсорах.
В процессе решения поставленных задач использовались основные
положения математической физики (теория тепломассообмена), чис-
ленные методы для расчета теплового распределения в 3
D
-сенсорах;
элементы теории множеств; методы генетического поиска; объектно-
ориентированное программирование для разработки программного при-
ложения, реализующего алгоритм. Для анализа эффективности разра-
ботанных методов применяется численный эксперимент.
Научная новизна работы заключается в предложенном методе ав-
томатизации размещения элементов в электронных модулях трехмерной
компоновки на основе теплового критерия.
Практическая ценность работы заключается в возможности авто-
матизированного размещения элементов электронных модулей трех-
мерной компоновки (ЭМТК) по «тепловому» критерию. Это дает воз-
можность сократить в целом время разработки конструкции ЭМТК
датчиков давления. Выходные данные, формируемые программой, мо-
гут быть использованы в существующих конструкторских САПР трех-
мерного моделирования для создания трехмерной геометрической мо-
дели ЭМТК с целью детальной доработки конструкции, проведения
инженерного анализа, формирования конструкторской документации.
Варианты пространственной компоновки схем обработки сиг-
нала датчика давления.
На рис. 1 изображена компоновка блока схе-
мы усиления и обработки сигнала, состоящая из ячеек преобразователя
напряжения, преобразователя интерфейсов и преобразователя сигналов
ЧЭ, собранных на базе микропроцессора Миландр 1986ВЕ93У.
Данная схема обладает достаточно широким функционалом, но ее не-
достатком является большая масса и габариты (диаметр корпуса — 60 мм,
масса датчика — примерно 750 г).
Используя технологии производства микросборок, можно миними-
зировать габаритные характеристики датчика. На базе бескорпусного
микроконтроллера и элементов усиления возможно построение датчи-
ка по гибридной схеме компоновки.
