穩健設計采用Saber仿真器提高系統可靠性

　　3.參數分析

　　設計師通過(guò)參數分析可以對最能影響系統性能的器件參數進(jìn)行微調，該項分析的目的是通過(guò)特定參數在一定范圍內的變化來(lái)確定最符合性能技術(shù)規格的一組參數。參數值確定之后，重點(diǎn)就要放在在一定的環(huán)境條件范圍內驗證性能。

　　Saber仿真器可使設計師獲取所有系統參數?？赏ㄟ^(guò)多種方式在一定范圍內對參數數值進(jìn)行掃描，包括線(xiàn)性步長(cháng)、對數步長(cháng)、固定步長(cháng)或一個(gè)固定的數值集。參數掃描可以互相嵌套，這樣可以覆蓋所有可能的取值組合。像溫度這樣的環(huán)境參數也可以進(jìn)行掃描。

　　4.統計分析

　　統計分析用于研究參數數值的隨機組合是如何對系統性能和可靠性造成影響的，參數數值根據公差和統計分布信息來(lái)計算。其中要執行一系列的仿真運行，每次仿真運行時(shí)的參數數值都有隨機的變化。根據系統的情況，可能需要成百次甚至上千次的運行來(lái)獲取在統計學(xué)上有意義的結果。隨后要對這些結果進(jìn)行統計分析，以便更好地了解系統的可靠性概況。

　　值得注意的是，統計分析工作的計算量可能極為繁重，對復雜系統進(jìn)行千百次以上的性能仿真會(huì )消耗相當大的計算資源，我們可以采用支持分布式計算的工具來(lái)緩解這一資源需求。

　　Saber仿真器支持先進(jìn)的統計分析?？蓪π袨槟Ｐ偷膮禂抵蒂x予具有多種統計分布的容差，包括預定義的分布方式到用戶(hù)自定義的分布方式。Saber的許多特征化模型包含了容差和分布信息。這些容差和分布經(jīng)過(guò)Saber的Monte Carlo分析后，就能提供系統精確的統計全景圖。Saber仿真環(huán)境支持文本和圖形化的統計數據分析。

　　5.應力分析

　　在應力分析中，要對系統執行仿真，觀(guān)察它在滿(mǎn)足性能指標時(shí)是否會(huì )導致一些器件超出其安全工作范圍。對器件的所有參數賦予最大額定值，觀(guān)察其工作參數是否超過(guò)最大額定值，超過(guò)最大額定值就屬于應力過(guò)度的情況。應力分析要求采用性能額定數據對器件進(jìn)行特征化。

　　Saber庫內的許多模型既可以?xún)冉ㄐ阅茴~定值，又允許在模型特征化的過(guò)程中添加額定值信息。有了額定值信息，Saber的應力分析即可分析模型工作時(shí)所承受的應力。Saber隨后會(huì )生成一份詳細描述每一個(gè)器件所受應力情況的報告。

　　6.故障模式分析

　　穩健設計流程的最后一步是確定在個(gè)別器件發(fā)生故障時(shí)系統的行為。根據系統的類(lèi)型以及系統所采用的技術(shù)，單個(gè)部件的故障可以導致系統整體故障，或系統雖能繼續運行但不能符合設計要求，或者系統能夠從這一故障中恢復并繼續滿(mǎn)足性能指標。對故障模式要求通常在設計技術(shù)規格書(shū)中提出，必須在設計流程中進(jìn)行驗證。

　　Saber的Testify故障模式分析工具能夠幫助設計師在系統設計中設置并運行故障模式試驗。在故障模式分析過(guò)程中，部件可通過(guò)多種方式并在指定的時(shí)間引發(fā)故障。在某個(gè)器件發(fā)生故障時(shí)，Saber可以繼續執行仿真，設計師就可以研究這項故障是如何影響系統性能的。

　　選擇正確的工具

　　實(shí)現有效而高效的穩健設計流程要求使用具備特殊能力的仿真工具，對工具的關(guān)鍵要求為仿真支持、模型庫支持、建模語(yǔ)言支持和高級數據分析。

　　只通過(guò)一些標準分析并不能建立穩健設計流程。對穩健設計過(guò)程的每一步驟，仿真器都必須具備特定的、內在的功能：標稱(chēng)設計、敏感性分析、參數分析、統計分析、應力分析和故障模式分析。對這些高級分析的簡(jiǎn)單支持并不足夠，為滿(mǎn)足特定的系統設計目標，設計師必須能夠對模型和分析進(jìn)行定制。