Введение к работе
Актуальность темы- Автоматизация различных этапов проектирования радиотехнических устройств РТУ является одним из основных средств повышения качества и сокращения сроков разработки новых изделий- Актуальность этого научно-технического направления растет в связи с постоянно возрастающей слоаностыо разрабатываемых устройств, поаншанщаиися требованиями к из качеству, трудностями проектирования и анализа РТУ- Все ото в нервуй очередь относится к проектированию нелинейных радиотехнических устройств сНРТУэ. таких как смесители, унножители частоты, усилители мощности и др. Общей тенденцией развития НРТУ является их усложнение, расширение объема выполняемых ими функций, работа в широком диапазоне частот и амплитуд сигналов, применение более елояных схемных, решений, новых типов нелинейных элементов, все более широкое использование СВЧ-диапазона. Процесс проектирования НРТУ требует обязательного применения ЭШ и средств автоматизированного проектирования- Эксплуатируемые в составе САПР РТУ многочисленные отечественные и зарубежные системы автоматизированного схемотехнического моделирования сАСхШ неполностью удовлетворяют требованиям пользователей систем- Основными недостатками систем моделирования являются--
требование высокой квалификации пользователей в области автоматизированного проектирования;
недостаточное методическое обеспечение систем АСхМ;
невысокая алгоритмическая надежность программного обеспечения <ПО>-
Актуальной является задача повншения качества систем АСхМ и эффективности ах использования путем использования знаний и опыта разработчиков систем АП в процессе проектирования, улучшения сервисных характеристик САПР < адаптация к уровню квалификации пользователя, возможность обучения пользователей, диагностика нештатных ситуаций и т- д- 5.
При разработке и эксплуатации систем АСхМ НРТУ необходимо учитывать особенности моделирования нелинейных устройств. Для обеспечения надежности проектирования широкого класса НРТУ системы АСхМ должны иметь несколько методов и алгоритмов, т- к- каждый из них имеет свою область применения, зависящую от особенностей конкретной задачи- Результаты анализа, точность и достоверность
результатов зависят от метода анализа и параметров метода- Часто решение следует искать двумя и более методами для контроля правильности результатов моделирования и для выявления дополнительных эффектов исследуемого процесса- Это приводит к более высоким требованиям к организации ГО и всего процесса моделирования НРТ7-
Цель работы и задачи исследований- Целью диссертационной работы является исследование и развитие методов повышения эффективности применения систем автоматизированного моделирования и разработка на основе этих методов математического и программного обеспечешш подсистемы схемотехнического моделирования нелинейных радиотехнических устройств-
Для достижения поставленной цели в работе решались следукшще основные задачи--
і- Исследование характеристик систем автоматизированного схемотехнического моделирования нелинейных радиотехнических устройств» факторов, влияющих на качество функционирования систем АСхН и результаты анализа- Исследование методов улучшения характеристик процесса моделирования.
-
Разработка формализованного представления процесса автоматизированного моделирования и методов обработки полученной модели- Разработка методики представления знаний о ходе АСхМ в виде формальных моделей-
-
Разработка модели представления знаний в задаче выбора метода анализа нелинейных критериев РТУ н принципов построения системы логического вывода.
-
Разработка структуры и критериев адаптивного алгоритма анализа НРТУ.
s. Разработка алгоритмов и программного обеспечения предложенных методов- Исследование эффективности адаптивной подсистемы автоматизированного схемотехнического моделирования НРТУ-
Научная новизна работы- Новые научные результаты, полученные в работе состоят в следугааеи:
і - Предложена методика формирования маршрута проектирования в системах АСхМ в виде семантической сети, учитывающая возможность прерывания нормального хода проектирования из-за отказов программного обеспечения или несоответствия характеристик устройства требованиям задания-
2. Разработаны" специализированные структуры фреймовых моде-
лей представления знаний с присоединенными продукциями для описания процесса проектирования а ходе выполнения отдельной проектной процедуры-
-
Предложена модель представления знаний в задаче выбора метода анализа НРТУ- Разработана интеллектуальная система решения задач диагностики» учитывающая неполноту и недостоверность фактов, используемых для вывода. '
-
Предложены и реализованы принципы организации и критерии адаптации математического и программного обеспечения систем АСхН НРТУ. обеспечиващзе повышение надежности получения достоверных результатов и упрощение работы с системой-
з. Предложена структура системы моделирования НРТУ. управляемой знаниями- Разработаны принципы функционирования систем АСхМ НРТУ-
Практическая ценность работы заключается в разработке методик представления знаний по методам и приемам автоматизированного моделирования в виде формальных моделей знаний- Использование формальных моделей знаний позволяет накапливать и систематизировать знания по методологии автоматизированного проектироваяия. применять их для обучения пользователей- Разработанные механизмы применения знаний в ходе моделирования позволяют снизить требования к квалификации пользователей систем АСхН. Адаптивный алгоритм анализа нелинейных свойств НРТУ обеспечивает повышение надежности получения результата при уменьшении участия пользователя в ходе ыоделирования-
Разработанное информационное и программное обеспечение систем АСхН позволяет сократить временные и материальные затраты при проектировании НРТУ-
Модель представления знаний и система логического вывода для -решения задач диагностики обладает инвариантностью к предметной области и может быть использована в других приложениях-
Реализация и внедрение результатов работы- Представленные в диссертации исследования являются результатом научной работы, проводимой во Владимирской политехническом институте в рамках хоздоговорных НИР. договоров о сотрудничестве с рядом научно-исследовательских и промышленных организаций страны - НПО "АСТРА".НПО "ПОЛЕТ"» Вор- Нййсвязи. ГНЙШІ. НИИ Приборостроения и др. Разработаны программное обеспечение подсистемы схемотехнического моделирования
ПСП-ПК. ыетодика формирования баз знаний автоматизированного моделирования- Результаты работы внедрены или переданы для внедрения на предприятия н организации, занимашиеся разработкой элеиентов и узлов связной аппаратуры сННИРТЙ. ЖЙРТИ. НПО "Гранит". НПО "Авангард" и др-э. используется в учебном процессе кафедры ВТ к САПР Вой динирского политехнического института-
На защиту выносятся следующие основные научные и практические результаты :
1. Способ формализованного представления знаний по организации процесса автоматизированного моделирования в виде иерархических моделей знаний и ыетодика формирования базы знаний системы моделирования.
г. Модель представления знаний в задачах диагностики и методика формирования базы знаний в системе выбора метода анализа-
э. Адаптивный алгоритм анализа нелинейных свойств НРТУ. объе-дннящий набор методов анализа НРТУ. критерии адаптации спектральных методов анализа НРТУ-
s. Структура и принцип построения системы АСхМ-
е. Алгоритмы и программное обеспечение адаптивной подсистемы АСхН НРТУ-
Апробация работы. Основные научные результаты и пологения диссертационной работы докладывалась и обсуждались на Республиканской научно-технической конференции "Проблемная адаптация алгоритмического и информационного обеспечения САПР' с г. Киев. 1997. 1S88, iooo. 1S91, 1892 г-г-з , Всесоюзной школе~семинаре "Организационно-экономические вопросы создания вычислительных комплексов и систем" с г. Москва. 1388 г- э . Республиканской конференции "Опыт разработки и внедрения фильтров и корректоров в аналоговые и цифровые системы передачи" с г. Одесса, і see г-з . семинаре Научного совета АН УССР по теоретической электротехнике и электронному моделировании с г- Киев, less р.з,ХХи Всесоюзной научно-технической конференции "Перспективы развития технигаа радиовеїцательного приема, радиовещания, звукоусиления и акустики'1 с г- Ленинград, іssa г-э. Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация исследования, проектирования и испытания сложных технических систем" с г-Калуга, 1989 р-Э . Всесоюзном совещании-семинаре "Разработка и оптимизация САПР и ГАП изделий электронной, техники на базе высокопроизводительных мини- и микроЭВМ" с г. Воронеж, і ess г- з. Республиканском совещаний "Численные методы и средства проектирования в
и испытания элементов твердотельной электроники" с г. Таллинн.
1989г- э. Всесоюзном семинаре "Автоматизация проектирования в ра
диоэлектронике и вычислительной технике" с г. Москва. 1ээо г-З. Все
союзной школе-семинаре молодых ученых и специалистов "САПР-ео"
с Крымская обл-. 1ээо г-}, совещании-семинаре "Автоматизация моде
лирования нелинейных радиотехнических: устройств" с г- Горький.
19S0 г-З. Всесоюзной нежограслевои научно-технической конференции
"САПР приборов н агрегатов" с г. Суздаль, іssi г-Э . научно-техничес
ких конференциях профессорско-преподавательского состава Владимир
ского ПОЛИТеХНИЧеСКОГО ИНСТИТуТа і Є87-1092 г- г- ,
Публикации по работе- По теме диссертации опубликовано is работ- Материалы отражены в * научно-технических отчетах по НИР-
Структура работа- Диссертация состоит из введения, пяти глав.заключения, списка литературы а приложений- Общий объем диссертации - 185 страниц, в тон числе 106 страниц основного текста, із страниц списка литературы с і га наименований». 4в страниц -рисунки и таблицы, го страниц - приложения.
