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电子整机三维自动布线空间干涉抑制技术研究

作　者: 刘振宇
导　师: 周德俭
学　校: 桂林电子科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 虚拟布线空间干涉 A*算法 UG二次开发
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

线、缆三维布线是电子整机布局设计的重要内容之一。传统线、缆布线一般采用串行设计模式,并且依赖手工凭经验布线,布线效率和准确度低下。计算机辅助虚拟布线技术克服了传统手工布线的一系列弊端,提高了效率和准确度,但也存在许多尚待解决的问题,空间干涉问题便是其中最主要的问题之一。阐述了解决电子整机虚拟布线中空间干涉问题的原理和方法,并深入研究了相关的关键技术。首先,根据电子整机虚拟布线空间的特征,改进了基于包容盒的干涉检测算法,提高了其检测精度,并使之与基于八叉树求取最小间距原理相结合,共同完成电子整机虚拟布线中空间干涉的检测,兼顾了效率和精度。其次,充分利用无网格算法耗费资源少、效率高的特点和A*算法在求取最优路径方面的优势,将二维空间基于形状的空间划分方法扩展应用于三维空间,并改进了A*算法的估计函数,简化了搜索空间,改使用改进后的算法在划分后的空间实现最优路径的搜索,该方法极大的节省了搜索资源和时间。最终,在Unigraphics(UG)平台上,通过联合二次开发的方法构建了电子整机柔性线、缆布线模块,将理论研究付诸于实践应用。最后用一个典型的电子整机虚拟布线实例验证了其功能的合理性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-14
  1.1 研究背景及课题的提出  8-9
    1.1.1 课题研究背景  8
    1.1.2 课题的提出  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
    1.2.1 国外研究现状  9-10
    1.2.2 国内研究现状  10
  1.3 论文主要研究内容  10-11
  1.4 论文研究思路及技术路线  11-12
    1.4.1 论文研究思路  11
    1.4.2 论文的技术路线  11-12
  1.5 论文内容安排  12-14
第二章三维布线、空间干涉问题分析和抑制思路  14-23
  2.1 线、缆设计概述  14-18
    2.1.1 电子整机线、缆设计过程  15-16
    2.1.2 线、缆设计执行过程  16
    2.1.3 计算辅助虚拟线、缆布线  16-18
  2.2 空间干涉问题  18-20
    2.2.1 电子整机布线存在的问题  18-19
    2.2.2 空间干涉  19-20
  2.3 空间干涉抑制总体思路  20-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章空间干涉检测技术原理与算法改进  23-38
  3.1 干涉检测理论及方法  23-26
    3.1.1 平面干涉检查  23-24
    3.1.2 空间物体干涉检查  24-25
    3.1.3 三维物体的表示模型  25-26
  3.2 整机空间干涉问题的特征  26-27
  3.3 电子整机空间干涉检测技术原理  27-37
    3.3.1 定义与主体思路  27-29
    3.3.2 基于包容盒的空间干涉检测方法  29-33
    3.3.3 基于八叉树的求取最小间距原理  33-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章路径搜索算法原理与设计  38-52
  4.1 搜索算法  38-39
  4.2 A*算法及其缺陷  39-42
    4.2.1 A*算法  39-40
    4.2.2 A*算法存在的问题  40-42
  4.3 布线障碍空间预处理  42-44
    4.3.1 布线障碍空间处理概述  42-43
    4.3.2 障碍空间基于形状的无网格划分  43-44
  4.4 A*算法的改进  44-50
    4.4.1 估计代价函数的改进  44-45
    4.4.2 限定节点实时扩展的搜索方法  45-48
    4.4.3 算法的实现过程  48-50
  4.5 动态规划  50-51
  4.6 本章小结  51-52
第五章软件设计、实现与应用  52-70
  5.1 UG及其二次开发  52-55
    5.1.1 UG二次开发  52-54
    5.1.2 UIStyler的不足和MFC的优点  54
    5.1.3 联合开发  54-55
  5.2 软件的总体设计  55-56
  5.3 软件的实现  56-66
    5.3.1 工程创建及环境设置  56-58
    5.3.2 创建用户菜单和工具图标并注册工程路径  58
    5.3.3 编写消息映射代码  58-60
    5.3.4 MFC资源和功能实现  60-66
  5.4 应用实例  66-69
  5.5 本章小结  69-70
第六章总结与展望  70-72
  6.1 总结  70
  6.2 展望  70-72
参考文献  72-75
致谢  75-76
作者在攻读硕士期间的主要研究成果  76

电子整机三维自动布线空间干涉抑制技术研究

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