模擬電路可靠性優(yōu)化設(shè)計的虛擬實驗開發(fā).pdf

1、本文分析總結(jié)了有關(guān)可靠性以及冗余優(yōu)化的基本理論和實現(xiàn)技術(shù)等方面的研究成果。研究了電路系統(tǒng)可靠度、冗余度優(yōu)化設(shè)計問題。開發(fā)了粒子群算法在模擬電路系統(tǒng)可靠度分析與優(yōu)化中的應(yīng)用技術(shù)。給出了串一并聯(lián)系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)的元件可靠度和冗余度的最優(yōu)分配設(shè)計。主要內(nèi)容包括：
　　 1.總結(jié)分析了電子電路系統(tǒng)可靠性仿真技術(shù)，分析了系統(tǒng)可靠性的模型和求解技術(shù)。結(jié)果說明：(1)基于虛擬實驗的仿真技術(shù)可以模擬系統(tǒng)和元器件的失效；(2)增加系統(tǒng)或器件的冗余是

2、提高系統(tǒng)可靠度的主要手段；(3)基于可靠度的系統(tǒng)設(shè)計，即利用優(yōu)化手段設(shè)計元器件或子系統(tǒng)的可靠度和冗余數(shù)，是提高系統(tǒng)可靠度的重要設(shè)計方法。
　　 2.研究了粒子群算法的基本理論，認(rèn)識到全局搜索能力與局部搜索能力的平衡關(guān)系對于算法的成功起著至關(guān)重要的作用。針對電路系統(tǒng)可靠度優(yōu)化問題的特殊性質(zhì)和要求，注意到本文的最優(yōu)解是在整數(shù)空間，PSO算法的速度和位置搜索是在實數(shù)空間，要將目標(biāo)函數(shù)和約束條件適當(dāng)?shù)奶幚聿拍芙鉀Q元器件或子系統(tǒng)可靠度(連

3、續(xù)取值)和冗余數(shù)(整數(shù)，離散值)優(yōu)化分配這類混合變量的優(yōu)化問題。
　　 3.開發(fā)了虛擬實驗系統(tǒng)將可靠度概念、可靠度分析和優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)設(shè)計，建立了基于可靠度的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與綜合問題的數(shù)學(xué)提法，同時設(shè)計系統(tǒng)的元器件和子系統(tǒng)的可靠度、冗余數(shù)或失效冗余度，使系統(tǒng)可靠度最高或成本最低。將粒子群算法應(yīng)用于系統(tǒng)可靠度設(shè)計，研究了基于粒子群算法的系統(tǒng)可靠度和冗余數(shù)最優(yōu)分配問題的優(yōu)化算法。對簡單串并聯(lián)系統(tǒng)在造價和一定可靠性要求約束下的器件選