穩(wěn)健設(shè)計(jì)采用Saber仿真器提高系統(tǒng)可靠性

　　3.參數(shù)分析

　　設(shè)計(jì)師通過參數(shù)分析可以對(duì)最能影響系統(tǒng)性能的器件參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，該項(xiàng)分析的目的是通過特定參數(shù)在一定范圍內(nèi)的變化來確定最符合性能技術(shù)規(guī)格的一組參數(shù)。參數(shù)值確定之后，重點(diǎn)就要放在在一定的環(huán)境條件范圍內(nèi)驗(yàn)證性能。

　　Saber仿真器可使設(shè)計(jì)師獲取所有系統(tǒng)參數(shù)?？赏ㄟ^多種方式在一定范圍內(nèi)對(duì)參數(shù)數(shù)值進(jìn)行掃描，包括線性步長、對(duì)數(shù)步長、固定步長或一個(gè)固定的數(shù)值集。參數(shù)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(shù)也可以進(jìn)行掃描。

　　4.統(tǒng)計(jì)分析

　　統(tǒng)計(jì)分析用于研究參數(shù)數(shù)值的隨機(jī)組合是如何對(duì)系統(tǒng)性能和可靠性造成影響的，參數(shù)數(shù)值根據(jù)公差和統(tǒng)計(jì)分布信息來計(jì)算。其中要執(zhí)行一系列的仿真運(yùn)行，每次仿真運(yùn)行時(shí)的參數(shù)數(shù)值都有隨機(jī)的變化。根據(jù)系統(tǒng)的情況，可能需要成百次甚至上千次的運(yùn)行來獲取在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有意義的結(jié)果。隨后要對(duì)這些結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以便更好地了解系統(tǒng)的可靠性概況。

　　值得注意的是，統(tǒng)計(jì)分析工作的計(jì)算量可能極為繁重，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行千百次以上的性能仿真會(huì)消耗相當(dāng)大的計(jì)算資源，我們可以采用支持分布式計(jì)算的工具來緩解這一資源需求。

　　Saber仿真器支持先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)分析。可對(duì)行為模型的參數(shù)數(shù)值賦予具有多種統(tǒng)計(jì)分布的容差，包括預(yù)定義的分布方式到用戶自定義的分布方式。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Saber的Monte Carlo分析后，就能提供系統(tǒng)精確的統(tǒng)計(jì)全景圖。Saber仿真環(huán)境支持文本和圖形化的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析。

　　5.應(yīng)力分析

　　在應(yīng)力分析中，要對(duì)系統(tǒng)執(zhí)行仿真，觀察它在滿足性能指標(biāo)時(shí)是否會(huì)導(dǎo)致一些器件超出其安全工作范圍。對(duì)器件的所有參數(shù)賦予最大額定值，觀察其工作參數(shù)是否超過最大額定值，超過最大額定值就屬于應(yīng)力過度的情況。應(yīng)力分析要求采用性能額定數(shù)據(jù)對(duì)器件進(jìn)行特征化。

　　Saber庫內(nèi)的許多模型既可以內(nèi)建性能額定值，又允許在模型特征化的過程中添加額定值信息。有了額定值信息，Saber的應(yīng)力分析即可分析模型工作時(shí)所承受的應(yīng)力。Saber隨后會(huì)生成一份詳細(xì)描述每一個(gè)器件所受應(yīng)力情況的報(bào)告。

　　6.故障模式分析

　　穩(wěn)健設(shè)計(jì)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(tǒng)的行為。根據(jù)系統(tǒng)的類型以及系統(tǒng)所采用的技術(shù)，單個(gè)部件的故障可以導(dǎo)致系統(tǒng)整體故障，或系統(tǒng)雖能繼續(xù)運(yùn)行但不能符合設(shè)計(jì)要求，或者系統(tǒng)能夠從這一故障中恢復(fù)并繼續(xù)滿足性能指標(biāo)。對(duì)故障模式要求通常在設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)格書中提出，必須在設(shè)計(jì)流程中進(jìn)行驗(yàn)證。

　　Saber的Testify故障模式分析工具能夠幫助設(shè)計(jì)師在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中設(shè)置并運(yùn)行故障模式試驗(yàn)。在故障模式分析過程中，部件可通過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(xù)執(zhí)行仿真，設(shè)計(jì)師就可以研究這項(xiàng)故障是如何影響系統(tǒng)性能的。

　　選擇正確的工具

　　實(shí)現(xiàn)有效而高效的穩(wěn)健設(shè)計(jì)流程要求使用具備特殊能力的仿真工具，對(duì)工具的關(guān)鍵要求為仿真支持、模型庫支持、建模語言支持和高級(jí)數(shù)據(jù)分析。

　　只通過一些標(biāo)準(zhǔn)分析并不能建立穩(wěn)健設(shè)計(jì)流程。對(duì)穩(wěn)健設(shè)計(jì)過程的每一步驟，仿真器都必須具備特定的、內(nèi)在的功能：標(biāo)稱設(shè)計(jì)、敏感性分析、參數(shù)分析、統(tǒng)計(jì)分析、應(yīng)力分析和故障模式分析。對(duì)這些高級(jí)分析的簡單支持并不足夠，為滿足特定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)師必須能夠?qū)δＰ秃头治鲞M(jìn)行定制。