最佳容差设计问题的研究—正交内切球优化方法

本文提出最佳容差设计方法。该方法在设计中采用初始目标函数和准中心目标函数，使设计时间缩短；在优化中采用正交优化方法，使方法简单、直观；运用求可行域内大内切球半径和球心的方法，同时确定设计元件中心值和容差；为达到最佳设计之目的，本方法在最后进行一次中心值和容差的综合设计。本文给出例证，说明此方法可行，且有优越性。     

统计DCTT最佳容差分配方法

本文提出了集成电路参数最佳容差分配的新模型和方法，该方法利用精确罚函数方法求解一类特殊的不可微量优化问题，它不仅可提供最佳容差分配结果，而且可为ＤＣＴＴ统计最优化提供满意的可行点，同时，这类方法可直接解决集成电路的泛函最优化问题，具有更进一步的拓展性。     

电路中心值最优化设计系统的研究与实现

本文提出一种容差域可伸缩的重心游移法来改进电路中心值设计的统计最优化方法＾［１］。该方法系统地解决了初始态下，成功点集为空集时的参数中心值设计问题。给出了容差域伸缩策略，并介绍了如何在ＳＰＩＣＥ软件基础上开发电路中心值优化系统的方法。     

DCTT统计最优化的进一步策略和方法＊

本文基于半无穷不可微最优化方法的框架和模型,提出了求解电路成品率极大的中心值设计,容差设计,调整设计及电路制造费用极小化为一体的统计最优化(DCTT)的求解方法及其策略。该方法不需要电路函数的凸性要求和构成可按受域的电路性能函数的半光滑假设。在引入抑制约束膨胀的策略后,该方法在确定性优化框架下可解决较大规模的统计最优化问题。为统计最优化的进一步发展开辟了一条新径。     

容差参数的阵列天线方向图综合法

本文研究了设计参数具有容差的阵列天线方向图综合法;给出了阵列天线容差优化的数学模型;提出了求解容差优化问题的数学方法;建立了直线阵列天线容差区内误差任意分布的物理模型;并对激励幅度具有容差的侧射天线阵进行了计算。本文的方法可以最大限度地避免设计参数容差对天线性能的影响。     

基于模糊聚类分析的能源产业信息自动挖掘建模研究

针对当前能源产业信息挖掘结果完整性差的问题，提出一种基于模糊聚类分析的能源产业信息自动挖掘建模方法。在模糊聚类分析算法中引入核学习算法，添加Gaussian核函数，搭建核模糊分析算法。确定核模糊分析算法的初始聚类中心，利用粒子群优化算法优化初始聚类中心，根据优化的初始聚类中心建立能源产业信息自动挖掘的目标函数，获取适应度值。根据适应度值与目标函数选择最佳个体，求解最佳个体的聚类有效性函数，解码输出聚类有效性函数最大时所对应的最优聚类数量与对应的聚类中心，以此搭建能源产业信息自动挖掘模型。实验结果表明，该模型可有效挖掘能源产业信息，在数据集规模不同的情况下该模型的调整兰德系数均较高，挖掘结果的完整性较高，自动挖掘效果佳。     

一种新的量子神经网络训练算法

量子神经网络是一种借鉴量子理论中的态叠加思想而设计的单隐层前馈神经网络,其主要用于数据分类。由于采用多层激励函数神经元,并且在量子间隔训练中采用了新的目标函数,即同类输入数据的隐层节点输出方差最小,从而使量子神经网络具备了发掘不同类别数据间模糊性的能力。但由于训练时对量子神经网络权值和量子间隔使用了不同的目标函数,使迭代过程中两者不可避免的会出现相互冲突,从而导致训练迭代次数的增加和网络性能的下降。本文借鉴约束优化理论,在两个目标函数的梯度下降求解中引入了惩罚函数,提出了一种新的量子神经网络训练算法,消除了两个目标函数间的冲突。实验结果表明,本文提出的训练算法可以显著提升训练的速度和网络的性能。      

解决雷达对抗信号处理中容差问题的新方法

本文分析了雷达对抗信号处理中信号分选、识别的容差问题的特点，以及现有解决容差问题的方法，指出了解决容差问题的可能途径便是采用新的信号处理方法，使容差问题对信号处理不产生影响或基本上不产生影响，并介绍了两种具体的处理方法。对部分问题的计算机模拟表明，新的处理方法是可行的。     

集成电路参数中心值和容差的耦合设计方法

基于对集成电路参数成品率中心值设计和容差分配的研究,该文提出了一种参数成品率中心值设计和容差分配耦合求解最优设计值的算法。该算法不需要设计者对电路或工艺的物理结构非常熟悉,从任意初始设计值和任意大小的容差,算法均可收敛到可接受域中的最优设计值。另外,根据工艺线的容差,算法可确定集成电路的最优参数成品率,也可根据实际要求选择适当容差的工艺线,以降低生产成本、提高效益。最后用实例证明了该算法的可行性和实用性,得到了满意的结果。     

一种新的模拟电路多故障诊断方法

本文提出了一种新的模拟电路多故障诊断方法——组合优化模拟退火法。该方法采用组合优化的思想,综合参数辨识法与故障验证法这两类故障诊断方法的优势,提出了解决测试端口个数小于元件参数个数的诊断方程欠定问题的目标函数,通过模拟退火优化算法对目标函数寻优,可定出故障元件值及非故障元件的容差值,并保证所得解收敛于全局最优。     

An optimization design method for chemically amplified resistprocess control

A novel optimization method called chemically-amplified resist process optimization design (CARPOD) applicable to the chemically amplified resist (CAR) process development is described. The method finds the optimal process conditions and the design center (maximum process tolerance space) of a CAR process with minimum experimental runs. First a modified response surface method is used to form the numerical response surface of a CAR, and its most sensitive point, which is the minimum requirement of X-ray dose, is located as an optimal process condition by an optimization method called POSM under the constraint of the contrast of the photoresist. Second, the design center is found to maximize the process tolerance space around the optimal process condition. Third, verifications are made on the optimal design as well as the design center. The process optimization of AZ PF-514 has been used as an example to show that the CARPOD method can identify the optimal process condition as well as the maximum tolerable parameter space with minimum experimental runs     

A probabilistic design optimization for MEMS tunable capacitors

This paper presents a design optimization method for MEMS parallel-plate capacitors under fabrication uncertainties. The objective of the optimization problem is to maximize the production yield considering the fabrication tolerances. The method utilizes aspects of the advanced first-order second-moment (AFOSM) reliability method in probabilistic design to find a linearized feasible region for performance functions and uses an analytical double-bounded-probability distribution function (DB-PDF) to approximate the distribution of random variables. Then, it attempts to place the tolerance box in such a way that the portions of the box with higher yield lies in the feasible region. The yield is directly estimated using the joint cumulative distribution function (CDF) over the tolerance box requiring no numerical integration and saving considerable computational complexity for multidimensional problems. For this reason, any arbitrary distribution can be considered for random parameters and the problem is not restricted to normality assumptions. Numerical examples, verified by Monte-Carlo simulations, demonstrate that optimal designs significantly increase the yield. The advantage of the proposed design optimization method is that the yield can be maximized in early design stages without tightening tolerances or increasing the fabrication cost and complexity. The application of the presented method is not limited to tunable capacitors and can be extended to other MEMS devices.     

DCTT统计最优化模型及其性质

本文提出了集成电路最优化中综合考虑成品率极大、最佳容差设计、调整设计和生产效益极大化设计的统计最优化模型(Design Centering,Tolerance and Tuning.简称DCTT模型)。讨论了该模型与广义统计最优化模型的等价性以及其他主要性质。在确定性最优化框架下,该模型为统计最优化和集成电路可制造性设计的进一步发展开辟了新途径。     

蒙特卡罗-牛顿法进行电路产品合格率估计和最优中心设计

本文利用蒙特卡罗法估计电路产品合格率对元件参数中心值的一、二阶偏导数,再与牛顿最优化方法结合得到了一个电路中心设计的算法,为了提高偏导数估计值的精度,文中又给出了利用失败样本点的估计式。为了减少电路分析次数,作者提出了适用于蒙特卡罗分析的采样频率按权排序法,理论分析和算例表明:本文算法是成功的,适用于非凸、非单连通可行域,可进行中等规模电路的产品合格率估计和中心设计。     

高速高精度定位机构的优化设计

提出了一种新型2-自由度(2-DOF)高速高精度平面并联定位机构。首先考虑机构的运动学性能,基于雅可比条件数进行了机构构型的优化设计,并以全局性能指数为目标,得到了机构的最佳工作空间位置及形状;然后提出一种用于高速度和高精度机构的优化目标函数,进行了机构的结构尺寸参数优化。仿真结果显示,优化设计后的机构可实现高速高精度,具有较好的运动学性能。这种优化设计方法对此类结构的设计具有指导意义。     

田口稳健设计优化之绝热式光方向完全耦合器

本研究利用田口实验优化法配合光束传播法设计优化光方向完全耦合器 sin-square 函数,能夠达到低串扰与短耦合器长度的目标,在田口实验优化法中我们选择直交表 L9 做为我们的实验平台.研究结果显示,使用 BPM 辅助设计方式配合田口方法可有效的减少设计优化光方向完全耦合器的实验数.在实验过程中我们尝试去找出并设定符合低串扰与短耦合器长度的绝热式光方向耦合器 sin-square 函数的结构参数范围,并且在田口实验优化法中的确认实验可以达到95%的信心指数.在这份研究中,我们证实利用田口实验优化法配合 BPM 辅助设计优化光方向完全耦合器 sin-square 函数是确实可行的.     

A simulation-optimization system for the optimal design of amultilevel inverter

In this paper, a simulation-optimization system for the optimal design of a multilevel inverter is presented. This system is a combination of an optimization tool and a simulation program. The optimization tool is used as a powerful procedure for the resolution of the design problem formulated in terms of objective function and constraints. The simulation program is with knowledge of the sequences of operation and is used to compute the inverter steady-state characteristics. An optimal design of the multilevel inverter is performed with the simulation-optimization system. The design constraints include the maximum current ripple in the inductors, maximum voltage ripple in the capacitors, output power and required efficiency of the inverter. The total weight of the capacitors and the inductors is taken as an objective function to be optimized. The optimal design results of the multilevel inverter are verified by an experimental prototype. The inverter is designed and implemented for a UPS application     

用遗传算法从时延特性重构光纤光栅参数

提出了采用遗传算法(GA)结合传输矩阵法从需要的时延特性对光纤光栅进行参数重构的方法。该方法以时延为目标函数,由光纤光栅参数,包括光栅长度、折射率调制、光栅周期和光栅啁啾,组成种群中的待优化的个体,经过若干代遗传得到最优结果。用实值编码遗传算法实现了对均匀光纤光栅、啁啾光纤光栅和切趾啁啾光纤光栅参数的重构。数值仿真结果表明该方法对光纤光栅的时延特性参数重构十分有效。由斜率为100ps/nm,最大时延为300ps,中心波长为1555.2nm的理想线性时延特性重构出切趾啁啾光纤光栅的参数。此方法可以有效地从时延信息中提取光纤光栅参数,能够应用在利用光纤光栅时延特性的光控相控阵天线设计中。     

低距离旁瓣稀疏频谱波形相位编码设计

雷达系统可通过发射稀疏频谱波形(Sparse Frequency Waveform, SFW)克服同频窄带干扰问题,然而SFW通常具有较高的距离旁瓣,降低了弱小目标的检测性能。针对该问题,该文提出一种设计低距离旁瓣SFW的相位编码方法。该方法以联合最小化波形功率谱密度均方差和距离旁瓣为准则建立目标函数,并提出一种基于快速傅里叶变换的循环迭代算法(Cycle Iterative Algorithm, CIA)求解目标函数获得最优相位编码波形。随后将该方法扩展至多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)雷达,设计一组具有良好自/互相关特性SFW的相位编码。该方法沿着使目标函数非递增的方向搜索,且无需求解共轭梯度,计算复杂度低,可快速设计并更新发射波形。仿真结果验证了该方法的有效性与灵活性。     

Optimal design of fault-tolerant distributed systems based on arecursive algorithm

The authors address the issue of optimal design (in terms of the number of processors) of a distributed system which is based on a recursive algorithm for fault tolerance (RAFT). The reliability and performance of the system using RAFT are determined as a function of reliability of individual processors and the number of fault modes in a processor. Also discussed are how to determine the design policies when the objective is to minimize the average system failure. Several numerical examples illustrate the results