总体参数的确定方法

总体参数的确定方法

现代仪器的质量指标与仪器的主要结构参数之间有一定的制约关系。要使总目标好，实际上就是一个多目标优化问题。但是目前还没有见到对所有质量指标进行优化设计的例子，目前己发表的文献有以下几类。

 1，对某一个关键性的零部件进行最优化设计

 如零位光栅、经纬仪的自动安平机构等。关键部件性能的改进提高了仪器的质量，而其他部分则参照现存结构，不进行很大改动。

 2。对某一项质量指标进行改进

 计量仪器精度是核心，所以可以把仪器的单次测量总误差作为目标函数，把参与测量的各个环节的误差以及仪器的构造参数作为设计变量，而公差的变化范围和构造参数的变化范围的限制条件作为约束条件，这样就可以构成非线性约束极小化的问题。其他诸如体积最小、成本最低等也可以作为目标。

 3，利用信息率的概念建立数学模型

 例如，对于红外分光光度计建立一个模型为

 式中，s为狭缝的光谱宽度；S/N为信噪比；r为记录系统的时间常数；左边各项是仪器的外部性能；右边是内部结构参数（如光源、光学系统、控测器的参数）。

 4。反复核算修改的方法

 目前应用最广泛的方法是通过反复核算和修改来确定总体参数，直到各方面的要求得到折中平衡为止。

 可见，在光电仪器设计中应用优化设计的方法还不够自觉和普及，还有待进一步提高。同时也要看到对于设计计算的地位也不可估计过高。历史上的许多发明家公开藐视数学方法，有它一定的道理。因为对于一个全新的设想，使用