Понятие структурного и параметрического синтеза
Синтез – (греч. synthesis) – соединение, сочетание, составление.
Синтез РЭС заключается в создании формы, структуры, выборе элементов, их размещении с целью получения заданных свойств РЭС, то есть создание конструкции РЭС. При этом конструкция должна отвечать заданным свойствам наилучшим образом, то есть быть оптимальной.
Синтез – определение оптимальной структуры системы (конструкции) при заданных показателях качества и ограничениях [10].
Различают проектные процедуры синтеза и анализа [4, кн.1].
Синтез заключается в создании описания объекта.
Процедуры синтеза делятся на процедуры структурного и параметрического синтеза.
Целью структурного синтеза является определение:
– структуры объекта,
– перечня типа элементов, составляющих объект,
– способа связи элементов между собой в составе объекта.
Процедуры структурного синтеза относятся к наиболее трудноформализуемым в процессе проектирования, в то же время дальнейшее повышение степени автоматизации проектирования зависит от успехов в разработке методов структурного синтеза.
Классификация структурного синтеза:
I В зависимости от стадии проектирования, на которой производится синтез, различают процедуры:
1) выбора основных принципов функционирования будущего объекта;
2) выбора технического решения в соответствии с заданным принципом функционирования;
3) оформления технической документации.
II По типу синтезируемых структур различают задачи синтеза:
1) одномерного;
2) схемного;
3) геометрического синтеза.
При одномерномсинтезе решаются задачи упорядочения элементов структуры в одномерных пространствах (задача составления расписания).
При схемном синтезе определяется структура объекта без конкретизации его геометрических форм (синтез кинематических, электрических схем).
При геометрическомсинтезе определяются геометрические свойства проектируемых объектов и решаются задачи позиционирования, синтеза поверхностей, синтеза траекторий.
К задачам позиционирования относят задачи взаимного расположения в пространстве деталей заданной геометрической формы, например, задачи выбора баз для механической обработки деталей сложной формы, синтез композиций из заданных деталей.
К синтезу поверхностей и траекторий относят задачи проектирования поверхностей (поверхность радиатора, форма несущей, синтез траектории движущихся рабочих органов технологических автоматов).
III В зависимости от возможностей формализации различают пять уровней сложности задач синтеза:
I уровень сложности: выполнение параметрического синтеза (структура задана ТЗ);
II уровень сложности: возможен полный перебор известных решений;
III уровень сложности: комбинаторные задачи;
IY уровень сложности: поиск вариантов структур в счетных множествах неизвестной или неограниченной мощности;
Y уровень сложности: решение задачи проблематично.
Параметрический синтез заключается в определении числовых значений параметров элементов при заданных структуре и условиях работоспособности на выходные параметры объекта, т. е. при параметрическом синтезе можно найти точку или область в пространстве внутренних параметров, в которых выполняются те или иные условия (обычно условия работоспособности).
В проектировании РЭС синтез структуры состоит в выборе совокупности его элементов и формировании связи между ними (ЭРЭ – электрические, информационные связи; несущие элементы конструкции – пространственные, механические связи; теплоотводы – тепловые; элементы крепления – механические связи).
Параметрический синтеззаключается в определении числовых значений параметров РЭС: параметров резисторов, конденсаторов, размеров несущих, теплоотводов. Примером решения задачи параметрического синтеза является известная обратная задача при расчете размерных цепей.
Анализ – (греч. analysis) – разложение, расчленение, разбор.
Анализ заключается в определении свойств и исследовании работоспособности объекта по его описанию, т. е. при синтезе создаются, а при анализе оцениваются проекты объектов.
Процедуры анализа различаются как процедуры одно- и многовариантного анализа.
При одновариантноманализе заданы значения внутренних и внешних параметров, требуется определить значения выходных параметров объекта.
Многовариантный анализзаключается в исследовании свойств объекта в некоторой области пространства внутренних параметров.
В проектировании РЭС ставится задача оптимального синтеза РЭС.
При этом необходимо ответить на ряд вопросов:
– что такое наилучший вариант, по какому признаку или критерию выделяется этот наилучший вариант?
– как определить, математически записать этот критерий?
– каким методом найти оптимум? И здесь же формулирование условий, ограничений, при действии которых должна осуществляться оптимизация.
Если задана совокупность данных (формула 1.2)
,
то задача синтеза заключается в отыскании системы S, удовлетворяющей исходным данным (1.2) и имеющей наилучшее значение 
.