ИНФОРМАЦИОННОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ РАЗМЕЩЕНИЯ

Реферат 2
Введение 4
1 Алгоритмы и методы решения задачи размещения 6
1.1 Постановка задачи размещения 6
1.2 Задача размещения как задача квадратичного назначения 18
1.2.1 Полный перебор 21
1.2.2 Метод ветвей и границ как сокращение полного перебора 22
1.3 Решение задачи размещения с учетом тепловых характеристик с помощью современных САПР 30
2 Решение задачи размещения с оптимизацией тепловых режимов 40
2.1 Постановка задачи теплового анализа 40
2.2 Модификация метода ветвей и границ. Учет тепловых режимов 48
3 Технологические аспекты программной реализации 51
3.1 Выбор инструментария разработки программы 51
3.2 Функциональное назначение программного продукта 53
3.3 Разработка программного обеспечения 53
3.4 Структура программного продукта 55
3.5 Формирование исходных данных 58
3.6 Формирование выходных данных 63
3.7 Анализ результата работы модифицированного алгоритма 65
Заключение 76
Список использованных источников 78
Приложение А 80
Приложение Б 97
Приложение В 98
Приложение Г 101
Приложение Д 116

Купить

При конструкторском проектировании радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) решаются задачи, связанные с поиском наилучшего варианта конструкции, удовлетворяющего требованиям технического задания и максимально учитывающего возможности технологической базы производства. Одной из основных задач синтеза конструкций является задача размещения элементов коммутационной схемы на заданном коммутационном поле. Размещение элементов - это задача определения их местоположения на коммутационном поле в конструктивном модуле такого, при котором создаются наилучшие условия для решения последующей задачи трассировки соединений с учетом конструктивно-технологических требований и ограничений. Среди существующих алгоритмов размещения группа последовательных алгоритмов в наибольшей степени имитирует действия инженера проектировщика, рассчитывая при этом локальный критерий оптимальности. Поиск глобального экстремума при решении задачи размещения возможен только при использовании метода полного перебора и его сокращения через применение методов направленного перебора. Одним из основных методов направленного перебора является метод ветвей и границ, применение которого при решении задач размещения электронных компонентов на печатной плате (ПП) позволяет найти глобальный экстремум.
При его реализации можно осуществить комплексирование критерия оптимальности, т.е. решить задачу размещения как задачу многокретериальной глобальной оптимизации.
Актуальность исследования. Решение задачи размещения электронных компонентов на ПП как задачи многокритериальной глобальной оптимизации при минимизации суммарной длинны соединений и оптимизации тепловых режимов работы печатной платы.
Цель. Целью диссертационной работы модификация метода ветвей и границ, для решения размещения как задачи глобальной оптимизации при минимизации суммарной длинны соединений и оптимизации тепловых режимов работы печатной платы.
Задачи. Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
- Проанализировать методы, используемые для решения задачи размещения как задачи глобальной оптимизации;
- Разработать математическую модель задачи размещения с учетом тепловых характеристик компонентов;
- Разработать алгоритм модифицированного метода ветвей и границ;
- Разработать программное обеспечение на основе предложенного алгоритма решения задачи размещения с учетом тепловых моделей элементов и требуемых технологических ограничений;
- Исследовать эффективность предложенного метода и алгоритма с помощью вычислительного эксперимента.
Практическая ценность. Разработанная программа, на основе модифицированного метода ветвей и границ, позволит решить задачи размещения и теплового анализа в одной подсистеме, что позволит сэкономить затраченное время инженера-проектировщика на разработку печатной платы.
Методы исследования. В работе были использованы: математический аппарат дискретной математики; модели и методы теории разработки систем автоматизированного проектирования, а именно, методы конструирования, постановка задачи размещения как задача глобальной оптимизации, алгоритмы размещения; теория теплообмена; методология и технология разработки программного обеспечения.
Апробирование предложенных решений проводилось при проектировании заданных печатных узлов. Достоверность результатов учета тепловых характеристик элементов, при решении задачи их размещения на печатной плате, доказана на основе теплового расчета характеристик спроектированных печатных плат, полученных в коммерческих САПР.

Купить