1
А.В. Муратов, В.С.Скоробогатов, М.В. Скоробогатов
АЛГОРИТМ ПАРНЫХ ПЕРЕСТАНОВОК ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПТИМИЗАЦИИ КОМПОНОВКИ И РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ РЭС
Учебное пособие
Воронеж 1999
2
Министерство образования Российской Федерации Воронежский государственный технический университет
А.В. Муратов, В.С.Скоробогатов, М.В. Скоробогатов
АЛГОРИТМ ПАРНЫХ ПЕРЕСТАНОВОК ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПТИМИЗАЦИИ КОМПОНОВКИ И РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ РЭС
Учебное пособие
по дисциплине ―Основы проектирования РЭС‖ для студентов дневной и заочной формы обучения специальности 200800 ―Проектирование и технология производства РЭС‖
Воронеж 1999
3
Составители д.т.н., проф. А.В. Муратов, к.ф-м.н., доц. В.С. Скоробогатов, аспирант М.В. Скоробогатов
УДК 681.31
Алгоритм парных перестановок для решения задач оптимизации компоновки и размещения элементов РЭС: Учеб. пособие по дисциплине ―Основы проектирования РЭС‖ для студентов дневного и заочного обучения специальности 200800 ―Проектирование и технология производства РЭС‖.
А.В. Муратов, В.С.Скоробогатов, М.В. Скоробогатов. Воронеж, Изд-во ВГТУ 1999. - 79 с.
В пособии рассматриваются вопросы оптимизации компоновки и размещения элементов РЭС с помощью алгоритмов парных перестановок, исследована зависимость степени оптимизации от исходных начальных данных и определены пути повышения эффективности алгоритма парных перестановок.
Пособие является дополнительным материалом при изучении курса ‗‘Основы проектирования РЭС‘‘. Предназначено для студентов вузов дневного и заочного обучения специальности 200800 ‗‘ Проектирование и технология производства РЭС ‘‘.
Ил. 31. Библиогр.: 11 назв.
Научный редактор: доктор техн. наук, профессор А.В. Муратов Рецензенты: доктор техн. наук, профессор Н.И. Баранников
Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
А.В. Муратов А.В., Скоробогатов В.С., Скоробогатов М.В. 1999 Оформление. Издательство Воронежского государственного
технического университета, 1999
4
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
|
1. Введение |
5 |
|
2 Краткий обзор литературы |
7 |
|
2.1 |
Общие сведения |
7 |
2.2 |
Компоновка конструктивных элементов по коммутационным платам |
8 |
2.3 |
Размещение модулей на коммутационном поле |
10 |
3 Алгоритм парных перестановок при решении задач компоновки |
17 |
|
3.1 |
Метод парных перестановок |
17 |
3.2 |
Алгоритм начального распределения |
28 |
3.3 |
Исследование зависимости эффективности алгоритма парных |
|
перестановок от исходных начальных распределений и пути повышения |
|
|
его эффективности |
35 |
|
4 Алгоритм парных перестановок для оптимизации размещения с |
|
|
минимизацией суммарной длины соединений |
45 |
|
4.1 |
Метод парных перестановок |
45 |
4.2 |
Исследование зависимости эффективности алгоритма парных |
|
перестановок от начальных исходных размещений и способы повышения |
|
|
его эффективности |
56 |
|
5 Алгоритм парных перестановок для оптимизации размещения с |
|
|
минимизацией числа пересечений проводников |
61 |
|
5.1 |
Метод парных перестановок |
61 |
5.2 |
Исследование зависимости эффективности алгоритма парных |
|
перестановок от исходных начальных размещений и способы повышения |
|
|
его эффективности |
67 |
|
6 Оптимизация размещения по двум критериям |
73 |
|
Заключение |
76 |
|
Список литературы |
79 |
|
5
1. ВВЕДЕНИЕ
Широкое внедрение радиоэлектронных средств (РЭС) в различные отрасли промышленности и жизнедеятельности человека, а также ускорение темпов развития науки и техники привели к:
а) непрерывному росту тактико-технических требований, предъявляемых к разрабатываемым изделиям, и усложнению их конструкций, что увеличивает сроки проектирования;
б) резкому сокращению сроков морального старения изделий РЭС и необходимости своевременной их замены более совершенными;
в) сжатым срокам, отводимым на разработку новых изделии;
г) увеличению стоимости разработок.
Указанные особенности разработки и освоения новых образцов РЭС сделали данный процесс весьма сложным и трудоемким. Классические методы и средства
«ручного проектирования» уже не могут в ряде случаев обеспечить качественное и быстрое создание новых изделий. Решение проблемы в автоматизации проектирования,
которая позволяет :
1) проанализировать сотни вариантов различных конструктивных решений за короткий промежуток времени, что не может сделать ни один проектировщик обычными методами;
2)сократить сроки и снизить стоимость разработки аппаратуры;
3)создавать конструкции, оптимально учитывающие предъявляемые к ним
технические требования; 4) повысить качество контроля конструкторско-технологической документации
создаваемой аппаратуры; 5) использовать более точные методы расчета и проектирования, сводящие к
минимуму подстроечно-регулировочные операции в процессе производства РЭС; 6) значительно расширить класс принципиально осуществимых по сложности
проектов.
Основной целью создания систем автоматизации проектирования РЭС,
представляющих собой сложные человеко-машинные комплексы, является эффективное использование характерных особенностей каждой стороны, участвующей в процессе разработки РЭС: у человека — интуиции, опыта, изобретательности, способности к принятию решений; у ЭВМ — быстродействия, точности расчета, объема памяти,