Структурная оптимизация первичных преобразователей информации

Структурная оптимизация первичных преобразователей информации

Этапе разработки технического задания (ТЗ) разработчик должен выявить наиболее важные виды эксплуатационных характеристик. Например, для датчиков наиболее важными характеристиками являются: чувствительность, цена, надежность, погрешность, нелинейность. Синтез вариантов физического принципа действия (ФПД) технического устройства (ТУ) осуществляется с помощью банка данных по физико-техническим эффектам (ФТЭ).

Концептуальная модель, лежащая в основе банка ФТЭ, разработана на основе положений теории энергоинформационных моделей и аппарата параметрических структурных схем (ПСС).

В основу этой модели каждый ФТЭ представляется в виде элементарных звена, имеющего вход и выход. При синтезе датчиковой аппаратуры эти действия синтезируемого устройства.

Обобщенный алгоритм структурной оптимизации первичных преобразователей предоставлен на (рис. 1).

Одним из основных этапов структурной оптимизации является выявление множества возможных вариантов. Для уменьшения числа рассматриваемых вариантов и исключения образования следующее ограничение: одна и та же величина в рассматриваемой ПСС не должна повторяться дважды.

Рисунок 1. Адаптация к весу деталей:

а) алгоритм регулирования силы сжатия в зависимости от показаний техзометра; б) алгоритм регулирования силы сжатия с возвратным движением технический преобразователь физический После оценки эксплуатационных характеристик всех синтезированных вариантов ФПД ТУ по ПСС можно провести структурную оптимизацию этих вариантов. Для этого все варианты ПСС ранжируются по каждой характеристике отдельно. Затем вычисляются относительные значения всех характеристик по формулам:

а) относительное значение чувствительности S_i:

где S_i — чувствительность i — го варианта,.

S_max — максимальная величина чувствительности для рассматриваемых вариантов;

б) относительное значение цены C_i:

где C_i — цена i — го варианта, C_min — минимальная величина цены для рассматриваемых вариантов;

в) относительное значение надежности (интенсивности отказов) л^*.

где: л_min ?мин. величина интенсивности отказов для рассматриваемых вариантов, л_i? интенсивность отказов i-го варианта;

г) относительное значение погрешности д_i^*:

где: д_i? приведенная погрешность i-го варианта, д_min? минимальная величина погрешности для рассматриваемых вариантов.

После этого находят сумму относительных характеристик ля каждого варианта:

технический преобразователь физический Так как при лучших реализациях каждая из относительных характеристик равна 1, то чем ближе ? x_i к 4, тем лучше соответствующий вариант ПСС.

• 1. Поезжаева Е. В. Теория механизмов и механика систем машин. Промышленные роботы: учеб. пособие: в 3 ч. / Е. В. Поезжаева. — Пермь: Изд-во Перм. Гос. техн. ун-та, 2009.-Ч. 2−185.
• 2. Поезжаева Е. В. Теория механизмов и механика систем машин. Промышленные роботы: учеб. пособие: в 3 ч. / Е. В. Поезжаева. — Пермь: Изд-во Перм. Гос. техн. ун-та, 2009.-Ч. 3−164.