Математическая модель параметра и значения первичных элементов усилителя. Пояснение формул и их параметров для вероятностного метода. Получение производственного рассеяния параметров на ЭВМ. Характеристики выходного параметра по методу Монте-Карло.
Аннотация к работе
Задача определения точности электронного устройства и его выходных параметров играет важную роль при создании приборов, которые будут в дальнейшем использоваться в системах безопасности. Он может применяться для выделения небольшой разности напряжений на фоне значительной синфазной составляющей, согласования электрических цепей, управления режимом электропитания, отслеживания изменения параметров выходных напряжений двух разных цепей, подаваемых на его входы, осуществления контроля срабатывания датчиков в шлейфах, за счет изменения его выходного напряжения.Для определения точности выходного параметра необходимы математическая модель параметра и значения первичных параметров элементов усилителя, их производственных допусков и законов распределения параметров. В задании на курсовое проектирование заданы следующие исходные данные: 1. Для параметров R закон распределения выбирается исходя из разброса параметра, при ±5% и менее равномерный закон распределения, при большем допуске нормальный закон распределения.Для решения поставленной задачи необходимо выбрать значения параметров резисторов R1 и R2. Резисторы, используемые в усилителях данного типа, имеют типичные сопротивления порядка КОМ.Расчетно-аналитический метод определения производственных допусков с учетом вероятностного рассеивания первичных параметров называется вероятностным методом расчета допусков. номинальные значения М(хі) и отклонения ?(хi) первичных параметров, сильно влияющих на выходной параметр; закон распределения первичных параметров, а если закон не известен, то сделать предположение о законе распределения первичного параметра по его характеристикам. В таблице 2.1 записаны формулы, используемые для расчета точности выходного параметра вероятностным методом. В таблице 2.2 приведены пояснения формул из таблицы 2.1 и значения их параметров.В таблице 2.4 приведены значения всех первичных параметров, используемых в вероятностном методе. Таблица 2.4 значения параметров, используемые в вероятностном методе (расчетно-аналитическом) Элемент Значение параметра Закон распределения Допуск Коэффициент Ki Коэффициент rijКоэффициенты влияния первичных параметров U1, U2, R1, R2 вычислены по формуле (2.2): Так как допуски на параметры симметричны, то; Используя формулу (2.3) получается: Коэффициенты относительного рассеивания первичных параметров представлены в таблице 2.4.Укрупненная структурная схема моделирования методом Монте-Карло приведена на рисунке 3.1. В таблице 3.1 написано пояснение блоков структурной схемы моделирования. Таблица 3.1 - Пояснение функциональных частей укрупненной структурной схемы моделирования точности выходного параметра методом Монте-Карло 3 Присваиваем реализации свой номер i для подсчета количества реализаций. Если эти числа совпадают, то запускается блок 7, если нет, то блок 6 добавляет еще реализацию.Формулы, использованные для вычисления точности выходного параметра на ЭВМ методом Монте-Карло с их пояснением, приведены в таблице 3.2. Таблица 3.2 - Формулы, использованные для моделирования точности выходного параметра методом Монте-Карло и пояснения к ним Применялась только для равномерного закона распределения. Применялась только для равномерного закона распределения. , (3.4)где xi - значение входного параметра, подчиняющегося нормальному закону распределения;Для получения на ЭВМ рассеивания случайных значений первичных параметров элементов использовались данные, приведенные в таблице 3.3. Параметр Номинальное значение и допуск Закон распределения Параметры для генерации Формулы генерированияВ таблице 3.4 представлены все переменные, используемые в программе и их пояснение. R1, R2, U1, U2, Uv Переменные, соответствующие названию параметра элемента каскада, Uv - выходной параметр, выходное напряжение Uвых. m0 Математическое ожидание выходного параметра. delta ? - погрешность вычисления для нахождения необходимого числа реализаций. sko Среднеквадратическое отклонение выходного параметра. dop ?пр - допуск выходного параметра. i Номер i-й реализации. b b-й интервал от 1 до 12 включительно, для осуществления производственного рассеяния параметра по нормальному закону методом центральной предельной теоремы.Состоит из окна ввода числа реализаций, поля STRINGGRID куда выводятся значения i-х реализаций и значения выходного параметра для этой реализации, поля Memo для вывода математического ожидания, среднеквадратического отклонения, производственного допуска и необходимого числа реализаций, кнопки для запуска расчета Button1. Она выполняет генерацию первичных параметров по заданному закону распределения и рассчитывает все необходимые параметры по нажатию на кнопку «Рассчитать». Остальные процедуры выполняют вспомогательные функции, такие как очистка окон и выход из программы.Необходимое число реализаций рассчитывается по формуле (3.9), то есть число выполненных реализаций должно быть больше или равно числу необходимого количества реализаций.В таблице 3.5 представлены пять реализаций каскада с учетом их разброса, а также значения в
План
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Постановка задачи
1.1 Анализ параметров усилителя
1.2 Получение недостающих данных
2. Определение точности выходного параметра вероятностным методом
2.1. Пояснение вероятностного метода
2.2. Описание исходных данных
2.3. Результаты решения задачи
3. Моделирование на ЭВМ точности выходного параметра устройства
3.1. Процедура моделирования
3.2 Вычислительные алгоритмы моделирования
3.3 Получение производственного рассеяния параметров на ЭВМ
3.4 Список идентификаторов переменных программы для ЭВМ
3.5 Программа для ЭВМ
3.6 Обоснование числа реализаций каскада
3.7 Результаты моделирования точности выходного параметра