目前光学薄膜设计大多为单目标寻优设计,难以满足一些复杂光学薄膜的需求。构建出光学薄膜的多目标优化膜系,设计一种新型、高效的多目标遗传算法(DMOGA)用于模型的求解。该算法使用基于支配关系的选择策略、基于动态聚集距离削减非支配解集规模、动态调整算法运行参数等策略使得DMOGA不仅容易实现,而且能得到较好分布性和逼近性的解。将DMOGA应用于光学薄膜的优化设计实例中,取得良好的效果,表明了多目标优化在光学薄膜设计中的有效性以及应用前景。
2025-08-02 18:27:05 1.72MB 优化设计 遗传算法 thin
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电流检测功能电路设计是电子工程中的一个重要领域,它涉及到电流的准确测量、转换、放大和处理。本文详细介绍了电流检测电路的设计要求、原理、结构、优化、仿真及测试结果。以下是根据给定文件信息总结的知识点: 1. 电流检测技术概述: 电流检测主要用于监测电路中的电流大小,常见的方法包括使用互感器、分流器等将电流信号转换为电压信号。然而,随着电子设备向小型化、低功耗方向发展,小电流检测技术的需求日益增加,传统的检测方法可能无法满足要求,因此需要开发新的电流检测技术。 2. 电流检测电路设计要求: 文中提到的电流检测电路设计要求包括:能够将大电流信号缩小至较小的电流信号输出;在输出较小电流的同时保持输入电流值不变;实现电流信号缩小比例达到3600倍;具备较好的线性度和稳定性。 3. 电流检测电路结构设计: 由于传统电阻检测和电流互感器检测方法在小电流检测中的限制,本设计选择电流镜结构作为电流检测电路的核心。电流镜结构利用MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)作为主要元件,因为它们可以在精确复制电流的同时,避免工艺和温度变化对电流值的影响。 4. 电流镜工作原理: 电流镜的工作原理是通过设定MOS管的宽度比例来调节电流的大小,实现对输入电流的精确复制。在电流镜结构中,输出电流(Iout)与参考电流(IREF)的比值由晶体管尺寸的比率决定,理论上可实现精确的电流缩放比例。 5. 设计优化与仿真: 电流镜中的晶体管通常采用相同的栅长以减小误差,同时也需要对晶体管的宽度进行细致的调整以确保电流的精确比例。优化过程中,通过对比不同栅长和晶体管宽度尺寸电路的仿真结果,选择了L=1μm的栅长,以实现最佳的线性度和精度要求。 6. 版图设计和工艺考量: 版图设计时应尽量采用对称结构,考虑到版图面积和NMOS管与PMOS管数量对电路性能的影响。版图面积会影响晶体管的宽度,而晶体管数量会影响电流变化的精度。通过仿真确定了最终的晶体管尺寸和结构。 7. 仿真测试结果: 仿真测试是电路设计验证的重要步骤,通过在电路中增加不同阻值的负载,并进行仿真测试,可以观察电路的输出特性,验证电路设计是否满足设计要求。 通过以上知识点的介绍,可以看出电流检测功能电路设计不仅需要对电路原理有深入的理解,还需要考虑到实际应用中的工艺要求、温度影响、精度要求以及版图设计等因素。设计电流检测电路的目标是确保检测精度、信号稳定性及电路的可靠性,从而满足电子系统对电流监测的需求。
2025-07-30 09:59:22 77KB 电路设计 电流检测 优化设计
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内容概要:本文档详细介绍了gm/Id设计方法工艺曲线仿真的具体步骤。首先确保电脑已安装Hspice及Spice Explorer,接着在Cadence中创建原理图并设置相关参数,利用ADE仿真环境生成Spice网表。重点在于对网表进行编辑,包括设置VGS和L的扫描范围与步长、加入.probe语句以准确测量电流、调整.option选项以优化仿真效果等。最后使用hspice运行仿真,并通过Spice Explorer查看和修改gm/Id曲线簇。 适合人群:有一定电路设计基础,特别是熟悉MOS管特性和仿真工具使用的电子工程技术人员。 使用场景及目标:①帮助工程师掌握gm/Id设计方法的具体实现过程;②通过实际操作加深对gm/Id特性及其应用的理解;③为后续基于gm/Id的设计提供数据支持和技术积累。 阅读建议:读者应按照文中给出的操作步骤逐一实践,同时注意文中提到的一些容易出错的地方,如.probe语句的选择和.option选项的设置等,确保仿真结果的准确性。
2025-07-29 10:25:15 611KB Hspice Spice仿真 电路设计
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1.引言当前以硬件描述语言为工具、逻辑器件为载体的系统设计越来越广泛。在设计中,状态机是最典型、应用最广泛的电路模块,其在运行速度的高效、执行时间的确定性和高可靠性方面都显现出强大的优势。状态机及其设计技术水平决定了系统设计的优劣[1]。如何设计一个最优化的状态机是我们必须面对的问题。本文将详细讨论状态机编写的各个步骤对优化状态机所起到的作用。2.状态机的分类状态机由状态寄存器和组合逻辑电路构成,能够根据控制信号按照预先设定的状态进行状态转移,是协调相关信号动作,完成特定操作的控制中心。状态机可以分为Moore型和Mealy型两种基本类型。设计时采用哪种方式的状态机要根据设计的具体情况决定,输
2025-06-18 22:34:21 264KB
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《基于S7-1200 PLC的狭窄隧道汽车错峰双向行车控制系统优化设计》,基于S7-1200 PLC的隧道智能双向行车控制系统设计与实现:优化狭窄隧道交通流管理策略,《基于S7-1200PLC的狭窄隧道汽车双向行控制系统设计》 一、设计任务书 1)无人值班指挥,能错开时序双向行车。 2)按启动按钮,A口绿灯亮,B口红灯亮,信号灯控制系统开始工作。 3)两道口绿灯不能同时亮,如果万一同时亮,系统停止工作并报警。 4)从A口绿灯开始亮时计算,在持续5s内如果无车辆进入A口,则A口绿灯闪烁2后熄灭且红灯亮,而B口红灯熄灭绿灯亮。 同样,如果B口绿灯持续亮5s内无车辆进入B口,则B口绿灯闪烁2s熄灭红灯亮,而此时A口绿灯亮。 这是两道口均无车进入隧道的要求。 5)当A口绿灯亮时,从A口进入第一辆车算起,B口红灯持续亮90s,同时A口绿灯持续亮20s,接着闪烁2s后熄灭,红灯亮68s(B口红灯仍亮着)。 即待从A口进入隧道内的汽车全部开出后,B口才能进车。 6)当B口绿灯亮时,从B口进入第一辆车算起,A口红灯持续亮90s,B口绿灯持续亮20s,接着闪烁2s后熄灭,此后两道口红灯同时亮68s。 即
2025-05-17 19:39:22 229KB xbox
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**LQG鲁棒特性最优化设计参考** 在控制系统领域,LQG(Linear-Quadratic-Gaussian)是一种广泛应用的最优控制策略,它结合了线性二次型最优控制(LQ)与高斯滤波器(G)的概念,用于处理线性系统在存在随机噪声情况下的最优控制问题。LQG鲁棒特性则关注在系统参数不确定性或外部扰动下,如何设计控制器以确保系统的稳定性和性能。 **一、LQG理论基础** LQG控制的核心在于将状态空间模型与kalman滤波器相结合。LQ部分通过最小化一个由系统状态和控制输入加权的二次型性能指标来确定最优控制输入,而G部分则利用kalman滤波器估计不可观测的系统状态,以适应随机噪声的影响。 **二、鲁棒特性** 鲁棒控制强调的是系统在面临不确定性和外部干扰时的稳定性与性能。对于LQG系统,鲁棒特性体现在控制器能够抵御模型参数的偏差、负载变化或非高斯噪声等不确定性因素。通常,这可以通过引入不确定性的描述函数或使用H_∞控制理论来实现。 **三、最优化设计** 在LQG鲁棒特性最优化设计中,目标是找到一个控制器,使得在模型不确定性条件下,系统的性能指标达到最优。这涉及对性能指标的权重矩阵选择,以及对不确定性的量化和约束。优化过程可能包括参数调整、多目标优化或动态反馈增益的设计,以达到平衡稳定性和性能的目标。 **四、设计方法** 1. **滑模控制**:通过设计切换函数,使控制器在不同的系统状态下切换,以抵消不确定性的影响。 2. **Lyapunov稳定分析**:通过构造Lyapunov函数,证明控制器能确保系统稳定性,并改进性能。 3. **H_∞控制**:设计控制器使得系统的H_∞范数小于预设值,以限制不确定性和干扰的影响。 4. **自适应控制**:当系统参数未知或变化时,自适应算法可以在线调整控制器参数,以适应变化。 **五、实际应用** LQG鲁棒控制广泛应用于航空航天、电力系统、机械工程、自动化生产线等多个领域,如飞机自动驾驶、发电机组控制、机器人运动规划等,其中鲁棒性设计是保证系统在实际运行中安全性和效率的关键。 **六、参考资料** "《LQG鲁棒特性.pdf》"这份文档可能涵盖了LQG控制的理论基础、鲁棒控制策略、最优化设计方法及其实例,为深入理解和应用LQG鲁棒控制提供了宝贵的参考资料。 LQG鲁棒特性最优化设计是现代控制理论中的一个重要分支,它结合了最优控制的精确性和鲁棒控制的稳健性,为解决实际工程问题提供了有力的工具。通过对模型不确定性的考虑和性能指标的优化,我们可以设计出更加适应复杂环境的控制系统。
2025-05-17 16:02:19 318KB 鲁棒特性
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内容概要:本文介绍了一种改进的视觉Transformer(ViT)模型,重点在于引入了三重注意力机制(TripletAttention)。TripletAttention模块结合了通道注意力、高度注意力和宽度注意力,通过自适应池化和多层感知机(MLP)来增强特征表达能力。具体实现上,首先对输入特征图进行全局平均池化和最大池化操作,然后通过MLP生成通道注意力图;同时,分别对特征图的高度和宽度维度进行压缩和恢复,生成高度和宽度注意力图。最终将三种注意力图相乘并与原特征图相加,形成增强后的特征表示。此外,文章还展示了如何将TripletAttention集成到预训练的ViT模型中,并修改分类头以适应不同数量的类别。; 适合人群:熟悉深度学习和计算机视觉领域的研究人员和技术开发者,尤其是对注意力机制和Transformer架构有一定了解的人群。; 使用场景及目标:①研究和开发基于Transformer的图像分类模型时,希望引入更强大的注意力机制来提升模型性能;②需要对现有ViT模型进行改进或扩展,特别是在特征提取和分类任务中追求更高精度的应用场景。; 阅读建议:本文涉及较为复杂的深度学习模型和注意力机制实现细节,建议读者具备一定的PyTorch编程基础和Transformer理论知识。在阅读过程中可以结合代码逐步理解各个模块的功能和相互关系,并尝试复现模型以加深理解。
2025-05-06 10:07:59 3KB Pytorch 深度学习 图像处理
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内容概要:本文基于ROS(机器人操作系统)搭建了6自由度机械臂的运动轨迹规划仿真平台。首先利用SolidWorks建立机械臂模型,并通过SW2URDF插件生成URDF文件,完成机器人模型的描述。接着,利用Moveit!的设置助手完成运动规划相关文件的配置,在三维可视化平台Rviz中实现了笛卡尔空间的直线与圆弧插补。路径规划方面,采用RRT(快速扩展随机树)和RRTConnect算法,完成了高维空间和复杂约束下的无碰撞路径规划。仿真结果显示,RRTConnect算法收
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在现代汽车设计领域中,发动机曲轴作为重要的动力输出部件,其性能直接关联到整车的动力效率和可靠性。有限元分析(FEA)是一种高效的数值分析技术,广泛应用于工程领域中对复杂结构进行应力、应变分析。通过有限元分析,工程师能够对曲轴的物理行为进行模拟,以预测其在不同工况下的力学响应,从而在实际生产之前对设计进行优化。 在进行汽车发动机曲轴的有限元分析时,首先需要构建曲轴的几何模型,并对其施加适当的边界条件和载荷。这包括发动机的燃烧压力、惯性力等,这些力将直接影响曲轴的应力分布和变形情况。通过有限元软件,如ANSYS或ABAQUS,工程师可以对曲轴模型进行离散化处理,划分成成百上千的小单元,再通过材料属性赋予这些单元相应的物理特性。 分析完成后,可以从应力云图、位移云图和安全系数图等结果中评估曲轴的性能。根据这些分析结果,工程师可以发现曲轴设计的薄弱环节,如高应力区域或过度变形位置,从而提出针对性的结构修改和优化建议。例如,增加曲轴臂的厚度、改变曲轴轴颈的形状或者添加强化肋等。 在优化设计方面,多目标优化技术尤其受到重视。优化不仅仅是增强曲轴的强度和刚性,还包括减轻重量、降低制造成本和提高加工工艺性等。这些优化目标往往相互冲突,因此需要应用多目标优化算法,如遗传算法、粒子群优化算法等,在权衡这些目标之间找到最佳平衡点。 优化设计还涉及到材料的选择。不同的材料具有不同的力学性能和成本效益,对发动机的性能和经济性有着决定性的影响。在有限元分析的基础上,结合材料力学性能数据,可以对材料进行合理选择和应用。 除了曲轴本身之外,有限元分析和优化设计还涉及发动机与曲轴的配合问题,如曲轴的平衡问题、与活塞和连杆的连接配合,以及整个发动机系统的动态响应等。对这些因素的分析和优化能够显著提高发动机的整体性能。 汽车发动机曲轴的有限元分析和优化设计是一个复杂而精细的过程,它结合了现代数值分析技术和工程设计经验,最终目的是为了获得更加可靠、高效和经济的发动机曲轴设计方案。
2025-04-20 13:40:22 6KB
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基于VISSIM仿真的交叉口信号配时优化设计.ashx
2025-04-07 04:20:21 1.01MB
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