嵌入式計算機系統熱分析及熱優(yōu)化研究.pdf

1、電子設備的發(fā)展趨勢使得電子設備過熱的問題越來越突出。基于嵌入式系統的電子產品更是如此。嵌入式系統的過熱或熱缺陷是嵌入式系統失效的主要原因之一，嚴重地限制了電子產品的可靠性的提高。因此必須解決嵌入式系統溫升的問題。 研究報告收集了國內外嵌入式系統電子設備熱分析、熱設計、熱測試技術的相關文獻，并進行了系統的分析研究。對嵌入式系統熱分析、熱設計、熱測試技術的有關概念和方法進行了闡述，對商業(yè)化的電子設備熱分析軟件進行了調研。目前由于條件

2、所限，只對電路板級的熱分析、熱設計及熱測試進行了研究和實驗。 為了從數學方面描述電路板的溫度分布，引入了傳熱學的基礎理論。研究了熱量傳遞的基本方式和原理，從熱阻的角度描述了傳熱過程。以二維穩(wěn)態(tài)導熱為重點，研究了穩(wěn)態(tài)導熱過程的分析解和數值解，特別對數值解進行了詳細地闡述。 為了使用蟻群算法對電路板上的元器件布局進行優(yōu)化，介紹了蟻群算法的基本思想和蟻群算法的實現過程，論述了螞蟻系統、精英螞蟻系統、蟻群系統和最大一最小螞蟻系統

3、等蟻群算法的特點以及它們的性能差異，提出了一種蟻群算法的改進方法。并且將蟻群算法與組合優(yōu)化算法中的遺傳算法和模擬退火算法進行了比較。 接著研究了熱傳導的數學模型和蟻群組合優(yōu)化算法在電路板(PCB)級熱分析中的具體應用。對PCB的元器件，分別進行了二維空間和三維空間上的優(yōu)化布局，對優(yōu)化布局前后的PCB溫度場進行了數值分析。利用Flotherm熱分析軟件對優(yōu)化布局前后PCB的溫度場進行了模擬和分析，并與用數學方法得出的結果進行了分析