The static optimization task of optimal design of nonlinear electronic scheme

Abstract

The article deals with such an important selection of the elements of electronic scheme of the given configuration, when the certain requirements of technical task are satisfied and at the same time the selected optimality criteria reach the extreme value. The gives task has been solved by the method of one-criterion optimization, in particular, the method of center gravity. To formalize the given scheme we have compiled a mathematical model of optimization, which considers the requirements of technical task. The optimal design task of the presented electronic scheme was brought to the task of multi criteria optimization. The computational experiments have been resulted in the Pareto-optimal solutions, from which there was selected a compromise on that corresponds to the minimum capacity, required by the scheme. According to the optimal values of resistors, we have conducted a computerized analysis of the transient process of the given electronic scheme with the help of a computer program Electronics Workbench.

Розглядається такий важливий вибір елементів електронної схеми заданої конфігурації, коли виконуються певні вимоги технічного завдання і в той же час вибрані критерії оптимальності досягають крайнього значення. Завдання було вирішено методом однокритеріальної оптимізації, зокрема, методу центра тяжіння. Для формалізації даної схеми ми склали математичну модель оптимізації, яка розглядає вимоги технічного завдання. Оптимальне завдання дизайну представленої електронної схеми було доведено до завдання багатокритеріальної оптимізації.

Рассматривается такой важный выбор элементов электронной схемы данной конфигурации, когда выполняются определенные требования технической задачи, и в то же время выбранные критерии оптимальности достигают экстремального значения. Задача решена методом однокритериальной оптимизации, в частности методом центра тяжести. Для формализации данной схемы мы составили математическую модель оптимизации, в которой рассматриваются требования технической задачи. Задача оптимального проектирования представленной электронной схемы была представлена в виде задачи многокритериальной оптимизации. Вычислительные эксперименты были проведены в Pareto-оптимальных решениях, из которых был выбран компромисс, который соответствует минимальной емкости, требуемой схемой. В соответствии с оптимальными значениями резисторов мы провели компьютеризированный анализ переходного процесса данной электронной схемы с помощью компьютерной программы Electronics Workbench.