Требования к критерию оптимизации

Критерий оптимизации (параметр оптимизации, критерий качества) –это признак, по которому оптимизируется РЭС. Он должен отвечать следующим требованиям:

– отражать основное назначение устройства;

– быть количественным, т. е. задаваться числом;

– быть критичным по отношению к параметрам, определяющим его значение;

– быть наглядным, просто определяемым;

– быть однозначным, т. е. заданному набору значений частных критериев качества должно соответствовать одно значение параметра оптимизации;

– иметь физический смысл;

– быть универсальным, т. е. всесторонне характеризовать систему (отвечать системам определенного класса);

– быть полным.

Показатели качества РЭС можно разделить на ряд групп.

Абсолютные показатели качества: функциональные электрические параметры (выходное напряжение, коэффициент усиления, чувствительность, мощность, дальность действия), объем (габаритные размеры), масса, стоимость, степень герметичности, наработка на отказ. Удельные и относительные показатели качества являются отношением функциональных параметров к геометрическим характеристикам изделия, например плотность теплового потока, коэффициент использования массы, коэффициент унификации.

Для успешного решения задачи оптимального синтеза нужно, чтобы параметр оптимизации действительно оценивал эффективность функционирования системы в заранее выбранном смысле. Это требование является главным и определяет корректность постановки задачи.

Пример РЦФ системы наведения зенитного снаряда:

,

где A – коэффициент пропорциональности в выражении: ,

– стоимость снаряда без стоимости системы наведения : ,

– стоимость снаряда в целом,

– эффективное (среднеквадратичное) значение ошибки наведения (промаха).

РЦФ имеет минимальное значение.

Пример построения комплексного показателя качества для микросборки усилитель радиочастот

,

где m – масса,

S – площадь подложки,

P_ш – отнесенная ко входу мощность шумов,

К_ус – коэффициент передачи,

λ – интенсивность отказов,

– весовые коэффициенты.

УКП имеет минимальное значение.

Пример комплексного показателя качества БИС может иметь вид:

.

отражает возможность транзисторных структур и равно:

,

где U_пр – напряжение пробоя,

f_гр – граничная частота,

С_пар – паразитная удельная емкость.

– коэффициент, отражающий качество технологического процесса:

,

где – площадь, занимаемая транзистором,

– количество технологических операций,

d – дефектность структуры.

– технико-экономический показатель качества ИС:

,

где Q – фактор качества,

S_яч – площадь ячейки,

С_уд – удельная стоимость ИС.

УКП имеет максимальное значение.