Какие параметры используются в процессе проектирования

Тест с ответами: Разработка автоматизированных систем проектирования

Разработка автоматизированных систем проектирования

1. Лингвистическое обеспечение это
a. совокупность технических средств, используемых в автоматизированного проектировании
+ b. проблемно-ориентированные языки, предназначенные для описания процедур автоматизированного проектирования
c. комплекс регламентирующих документов касаются организационной структуры подразделений, эксплуатирующих САПР
d. набор документов, регламентирующих эксплуатацию САПР

2. Снижение себестоимости проектирования обеспечивается за счет
+ a. специализированные рабочие места
b. параллельного проектирования, создания виртуальных конструкторских бюро
c. автоматизации принятия решений, информационной поддержки принятия ри¬шення, автоматизации оформления документов
d. вариантное проектирование и оптимизация, унификация проектных решений

3.На какой стадии проектирования рассматриваются аналогичные САПР
a. предпроектного обследования
b. технического задания
+ c. технического предложения
d. эскизного проекта

4. Представление характеризуется
a. целеустремленностью, целостность и членимостью, иерархичнистью, многоаспектностью и развитием
b. разделением системы на части и последующим их раздельным исследованием
+ c. описанием системы, выполненное в каком-то аспекте
d. совокупностью устойчивых связей между элементами системы

5. Группа признаков качества САПР как объекта эксплуатации
a. учитывают качество выполнения отдельной функциональной задачи
b. характеризует ее приспособленность к изменениям
c. характеризует способности системы к одновременному выполнению всего множества функциональных задач
+ d. отражает свойства САПР с позиций различных составляющих общего процесса эксплуатации

6. Группа признаков качества САПР как объекта эксплуатации
a. характеризует ее приспособленность к изменениям
+ b. отражает свойства САПР с позиций различных составляющих общего процесса эксплуатации
c. характеризует способности системы к одновременному выполнению всего множества функциональных задач
d. учитывают качество выполнения отдельной функциональной задачи

7.Какими параметрами оперирует проектировщик в процессе проектирования
a. выходные
b. внешние
+ c. внутренние
d. технологические

8. САD системы решают задачи
+ a. конструкторского проектирования
b. технологического проектирования
c. управления инженерными данными
d. инженерных расчетов

9. Автоматизированное проектирование это
a. процесс постепенного приближения к выбору окончательного проектного решения
+ b. процесс проектирования, происходит при взаимодействии человека с компьютером
c. процесс проектирования осуществляется компьютером без участия человеко
d. процесс проектирования, происходит без применения вычислительной техники

10.На стадии рабочего проекта проводится
+ a. изготовление, наладка и испытание несерийных компонентов САПР
b. создается подробная рабочая документация по САПР в целом и по ее пид¬систем и компонентов
c. разрабатываются окончательные решения по созданию САПР, которые согласовываются и утверждаются
d. осуществляется сдача САПР в промышленную эксплуатацию

11. Проектируют подсистемы
a. это организационно-техническая система, состоящая из совокупности компле¬ксу средств автоматизации проектирования и коллектива специалистов подразделений проектной организации
+ b. выполняют процедуры и операции получения новых данных
c. обеспечивающих функционирование проектируют подсистем, а также для оформ¬лення, передачи и вывода результатов проектирования
d. составная часть САПР, обусловлена различными аспектами

12. В каких данных негеометричного характера требуют CAE системы
a. в описании свойств каждой поверхности детали
b. в таблицах данных инструментов и приспособлений
c. в таблицах размеров нормализованных деталей и сборочных единиц, вклю¬чаючы возможность создания собственных библиотек элементов конструкции
+ d. в таблицах физико-механических свойств материалов

13. На какой стадии проектирования разрабатываются приложения для решения функциональных и технологических задач САПР и оформление всей документации
a. ввод в эксплуатацию
b. создание нестандартных компонентов
c. технического проекта
+ d. рабочего проекта

14. Какие стадии выполняются на этапе научно-исследовательских работ
a. испытания и ввод в действие
b. эскизный и технический проекты
+ c. предпроектных исследований и технического задания
d. стадии рабочего проекта, изготовление, наладка

15. Комплексные САПР
a. ориентированы на приложения, где основной процедурой проектирования является конструирования
+ b. состоят из совокупности различных подсистем
c. ориентированные на приложения, в которых при сравнительно несложных математических расчетах перерабатывается большой объем данных
d. это автономно используемые программно-методические комплексы

16.Какие параметры используются в процессе проектирования
a. технологические, технические, экономические
b. внутренние, экономические, технологические
c. выходные, производственные, технологические
+ d. внешние, внутренние, выходные

17. САПР это
a. автоматизированная система управления производством
b. автоматизированная система управления предприятием
c. автоматизированная система управления технологическим оборудованием
+ d. организационно-техническая система, взаимосвязанная с подразделениями проектной организации

18. На этапе технологической подготовки производства решаются следующие задачи
a. инженерные расчеты и проектирование 3D моделей
+ b. проектирования технологических процессов проектирования управляющих программ и технологической оснастки
c. проектирования 3D моделей и чертежей изделия
d. конструирования изделий и разработка управляющих программ

19. Повышение качества проектирования обеспечивается за счет
a. параллельного проектирования, создания виртуальных конструкторских бюро
b. автоматизации принятия решений, информационной поддержки принятия решения, автоматизации оформления документов
c. специализированные рабочие места
+ d. вариантное проектирование и оптимизация, унификация проектных решений

20. Сложные технические системы характеризуются следующими качествами
Выберите один ответ:
a. совокупность устойчивых связей между элементами системы
b. разделение системы на части и последующим их раздельным исследованием
+ c. целеустремленностью, целостность и членимость, иерархичнистю, багатоаспективность и развитием
d. описание системы, выполненное в каком-то аспекте

21. Группа признаков качества выполнения основных функций САПР
Выберите один ответ:
a. отражает свойства САПР с позиций различных составляющих общего процесса эксплуатации
b. характеризует ее приспособленность к изменениям
c. характеризует способности системы к одновременному выполнению всего множества функциональных задач
+ d. учитывают качество выполнения отдельной функциональной задачи

22. В каких данных негеометричного характера требуют CAPP системы
a. в таблицах размеров нормализованных деталей и сборочных единиц, включая возможность создания собственных библиотек элементов конструкции
b. в таблицах физико-механических свойств материалов
c. в таблицах данных инструментов и приспособлений
+ d. в описании свойств каждой поверхности детали

23.На стадии технического проекта выполняется
a. изготовление, наладка и испытание несерийных компонентов САПР
b. создается подробная рабочая к документации по САПР в целом и по ее подсистем и компонентов
c. осуществляется сдача САПР в промышленную эксплуатацию
+ d. разрабатываются окончательные решения по созданию САПР, которые согласовываются и утверждаются

24. Какая из указанных систем предназначена для управления инженерными данными
a. Вертикаль
+ b. Компас-менеджер
c. Cosmos
d. SolidWorks

25. Технико-экономические показатели сложной технической системы это
a. совокупность используемых для достижения эффекта финансовых, материальних, трудовых и временных ресурсов
b. изменение результатов процесса проектирования при замене неавтоматизированного способа его исполнения автоматизированным
+ c. составляющие эффекта, имеют техническое и экономическое выражение
d. сопоставления эффекта от применения САПР и полных затрат на ее создание и эксплуатацию

26. Процессное представление дает пониманием системы как
a. технологической системы, то есть перерабатывающей некий «предмет труда»
+ b. совокупность взаимосвязанных процессов, проходящих по мере своего течения через ряд состояний, отделяя друг от друга этапы движения системы
c. информацию о строении системы, которая рассматривается как совокупность связанных элементов, являющихся средствами для выполнения основных функций системы
d. совокупности взаимосвязанных функций, то есть действий, необходимых для достижения поставленных перед системой целей

27. При управлении инженерными данными
a. расчеты на прочность
b. проектирования 3D моделей и чертежей изделия
c. проектирования технологических процессов и управляющих программ
+ d. управления документооборотом

28. Свойство сложной системы целеустремленность определяет
a. различные группы свойств системы
b. целостность образования, состоящая из связанных между собой элементов
+ c. цели, для которой создается система
d. способность изменять свои функции, структуру, внутренние про ¬ процессы на протяжении всего жизненного цикла

29. Какой из представленных вариантов не является разновидностью системного подхода к проектирования
a. структурный подход
+ b. технологический подход
c. объектно-ориентированный подход
d. блочно-иерархический подход

30. В чем суть принципа развития при создании САПР
a. обеспечивает совместное функционирование составных частей САПР и сохраняет открытую систему в целом
b. обеспечивает целостность системы и иерархичность проектирования отдельных елементов и всего объекта проектирования
c. ориентирует на преимущественное создание и использование типовых и унифицированных элементов САПР
+ d. обеспечивает пополнение, совершенствование и обновление составных частей САПР

31.Программное обеспечение это
a. совокупность технических средств, используемых в автоматизированном проектировании
+ b. совокупность компьютерных программ предназначенных для автоматизированного проектирования
c. совокупность данных, размещениях на различных носителях информации, которые використо¬вуються для проектирования
d. алгоритмы, по которым розробляться программное обеспечение САПР

32. Свойство сложной системы целостность и членимость определяет
a. цели, для которой создается система
+ b. целостность образования, состоящая из связанных между собой элементов
c. способность изменять свои функции, структуру, внутренние про ¬ процессы на протяжении всего жизненного цикла
d. различные группы свойств системы

Источник

Какие параметры используются в процессе проектирования

Общие сведения о САПР

Проектирование — это комплекс работ с целью получения описаний нового или модернизируемого технического объекта, достаточных для реализации или изготовления объекта в заданных условиях. Объектами проектирования могут быть изделия (например, обрабатывающий центр, двигатель внутреннего сгорания, ЭВМ) или процессы (например, технологические, вычислительные). Комплекс проектных работ включает в себя теоретические и экспериментальные исследования, расчеты, конструирование.

Аспекты характеризуют ту или иную группу родственных свойств объекта. Функциональный аспект отражает физические и (или) информационные процессы, протекающие в объекте при его функционировании. Конструкторский аспект характеризует структуру, расположение в пространстве и форму составных частей объекта, технологический аспект—технологичность, возможности и способы изготовления объекта в заданных условиях.

Проектирование делится на стадии, этапы и процедуры. При проектировании сложных объектов выделяют стадии

– научно-исследовательских работ (НИР)

– опытно-конструкторских работ (ОКР)

– испытаний опытного образца.

Стадию Н ИР во многих случаях можно разделить на стадии

На этих стадиях последовательно изучаются потребности в получении новых изделий с заданным целевым назначением, исследуются физические, информационные, конструктивные и технологические принципы построения изделий. Далее исследуются возможности реализации этих принципов, прогнозируются возможные значения характеристик и параметров объектов. Результатом НИР является формулировка технического задания (ТЗ) на разработку нового объекта.

На стадии О КР разрабатывается эскизный проект изделия, проверяются, конкретизируются и корректируются принципы и положения, установленные на стадии НИР.

На стадии испытаний опытного образца (или пробной партии при крупносерийном производстве) получают результаты, позволяющие выявить возможные ошибки и недоработки проекта, принимаются меры к их устранению, после чего документация передается на предприятия, выделенные для серийного производства изделий.

Проектирование разделяется также на этапы. Используются при этом следующие понятия. Проектное решение —описание объекта или его составной части, достаточное для рассмотрения и принятия заключения об окончании проектирования или путях его продолжения. Проектная процедура —часть проектирования, заканчивающаяся получением проектного решения. Примерами проектных процедур служат синтез функциональной схемы устройства, оптимизация параметров функционального узла, трассировка межсоединений на печатной плате и т. п. Этап проектирования —это условно выделенная часть проектирования, сводящаяся к выполнению одной или нескольких проектных процедур, объединенных по признаку принадлежности получаемых проектных решений к одному иерархическому уровню и (или) аспекту описаний.

Проектные процедуры делятся на процедуры синтеза и анализа.

– чередование процедур синтеза/и верификации

– усиление тщательности анализа (многовариантность, усложнение моделей) по мере приближения к окончательному проектному решению.

Существуют два подхода к верификации проектных процедур: аналитический и численный.

При конструировании необходимо определить прежде всего геометрические и топологические свойства объектов: форму деталей и их взаимное расположение в конструкции. Эти свойства отображаются с помощью структурных математических моделей, которые могут быть выражены уравнениями поверхностей и линий, системами неравенств, графами и т. п.

Если в результате моделирования для каждого тестового воздействия получают с оговоренной точностью совпадение выходных параметров, рассчитанных с помощью сравниваемых моделей, то говорят о соответствии (корректности) проверяемого описания. В практических задачах количество точек пространства (Z, Q) слишком велико, поэтому актуально сокращение числа испытаний при верификации.

На рис. 1 представлена одна из возможных классификаций проектных процедур.

– синтез схем (принципиальных, функциональных, структурных, кинематических и др.)

– конструкций (определение геометрических форм, взаимного расположения деталей)

– процессов (технологических, вычислительных и др.)

– документации (чертежей, пояснительных записок, ведомостей и др.).

– оптимизация номинальных значений параметров элементов

– оптимизация их допусков

– расчеты на основе упрощенных методик

По 2 пункту следует отметить, что важная задача назначения технических требований на параметры объекта, решаемая при внешнем проектировании, отнесена к задаче оптимизации допусков.

Идентификация моделей заключается в расчете параметров, используемых в ММ. Для про­цедур оптимизации, как правило, требуется выполнение большого объема вычислений с помощью сложных программных комплексов. В отдельных случаях удовлетворительные результаты параметриче­ского синтеза получаются подобных расчетным методикам неавтоматизированного проектирования.

где x_iн и y_jн—номинальные значения параметров x_i и y_i соответственно.

Компонентами САПР являются виды обеспечения

При проектировании все компоненты САПР функционируют во взаимодействии, образуя для пользователя единый инст­румент. В нем можно выделить отдельные структурные единицы: комплексы программно-методические (ПМК) и программно-технические (ПТК), подсистемы САПР.

Программно-методический и программно-технический комплек­сы представляют собой промышленный продукт, разрабатываемый, изготовляемый и поставляемый для создания или развития САПР на предприятиях заказчиков.

В конкретных САПР предприятий можно выделить несколько подсистем, каждая из которых выполняет определенные функции.

Источник

Какие параметры используются в процессе проектирования

Проектирование новых видов и образцов машин, оборудования, устройств, аппаратов, приборов и других изделий представляет сложный и длительный процесс, включающий в себя разработку исходных данных, чертежей, технической документации, необходимых для изготовления опытных образцов и последующего производства и эксплуатации объектов проектирования.

Разделение описаний проектируемых объектов на иерархические уровни по степени подробности отражения свойств объектов составляет сущность блочно-иерархического подхода к проектированию.

Типичными иерархическими уровнями функционального проектирования являются: функционально-логический (функциональные и логические схемы); схемотехнический (электрические схемы узлов и отдельных блоков); компонентный (проектирование элементов и их размещение).

Проектирование делится на стадии, этапы и процедуры. Выделяют стадии научно-исследовательских работ (НИР), опытно-конструкторских работ (ОКР), эскизного проекта, технического проекта, рабочего проекта, испытаний опытного образца .

На этапе эскизного проектирования производится детальная проработка возможности построения системы, его результатом является эскизный проект.

На этапе технического проектирования выполняется укрупненное представление всех конструкторских и технологических решений; результатом этого этапа является технический проект.

На этапе рабочего проектирования производится детальная проработка всех блоков, узлов и деталей проектируемой системы, а также технологических процессов производства деталей и их сборки в узлы и блоки.

При неавтоматизированном проектировании наиболее трудоемкими являются этапы технического и рабочего проектирования. Внедрение автоматизации на этих этапах приводит к наиболее эффективным результатам .

Выделение горизонтальных уровней лежит в основе блочно-иерархического подхода к проектированию. Горизонтальным уровням свойственно следующее:

при переходе с некоторого уровня К1, на котором рассматривается система S, на соседний, более низкий уровень К2 происходит разделение системы S на блоки и рассмотрение вместо системы S ее отдельных блоков;

рассмотрение каждого из блоков на уровне К2 с большей степенью детализации, чем на уровне К1, приводит к получению задач приблизительно одинаковой сложности с точки зрения возможностей восприятия человеком и возможностей решения с помощью имеющихся средств проектирования;

использование своих понятий системы и элемента на каждом иерархическом уровне, т.е. если элементами проектируемой системы S считались блоки S_k, то на соседнем, низшем уровне К2 те же блоки S_k рассматриваются уже как системы.

Функциональное проектирование связано с разработкой структурных, функциональных и принципиальных схем. При функциональном проектировании определяются основные особенности структуры, принципы функционирования, важнейшие параметры и характеристики создаваемых объектов .

Алгоритмическое проектирование связано с разработкой алгоритмов функционирования ЭВМ и вычислительных систем (ВС), с созданием их общего системного и прикладного программного обеспечения.

Конструкторское проектирование включает в себя вопросы конструкторской реализации результатов функционального проектирования, т.е. вопросы выбора форм и материалов оригинальных деталей, выбора типоразмеров унифицированных деталей, пространственного расположения составных частей, обеспечивающего заданные взаимодействия между элементами конструкции.

Технологическое проектирование охватывает вопросы реализации результатов конструкторского проектирования, т.е. рассматриваются вопросы создания технологических процессов изготовления изделий.

В зависимости от порядка, в каком выполняются этапы проектирования, различают восходящее и нисходящее проектирование. Восходящее проектирование (проектирование снизу вверх) характеризуется решением задач более низких иерархических уровней перед решением задач более высоких уровней. Противоположная последовательность приводит к нисходящему проектированию (проектированию сверху вниз).

В настоящее время проектирование сложного оборудования и его элементов и узлов осуществляется на разных предприятиях с помощью различных САПР, в том числе типовых, например САПР проектирования электронной и вычислительной аппаратуры, САПР проектирования электрических машин и т.д. .

Задачи функционально-логического уровня в САПР устройств автоматизации аналогичны задачам такого же уровня в других САПР, связанных с проектированием технических объектов .

На схемотехническом уровне проектируются принципиальные электрические схемы устройств. Элементами здесь являются компоненты электронных схем (резисторы, конденсаторы, транзисторы, диоды).

На компонентном уровне разрабатываются отдельные компоненты устройств, рассматриваемые как системы, состоящие из элементов.

Функциональное проектирование в САПР может быть как восходящим, так и нисходящим. Восходящее проектирование характеризуется использованием типовых конфигураций компонентов.

Нисходящее проектирование характеризуется стремлением использовать схемотехнические решения, являющиеся наилучшими для конкретного устройства или элемента автоматизации, и связано с разработкой оригинальных принципиальных схем и структур компонентов.

Высшие иерархические уровни алгоритмического проектирования служат для создания программного обеспечения ЭВМ. Для сложных программных систем обычно выделяют два иерархических уровня. На высшем из них производится планирование программной системы и разрабатываются схемы алгоритмов; элементами схем являются программные модули. На следующем уровне эти модули программируются на каком-либо алгоритмическом языке. Здесь используется нисходящее проектирование.

Микропрограммный уровень предназначен для проектирования микропрограмм операций и процедур, выполняемых в ЭВМ аппаратным способом. Этот уровень тесно связан с функционально-логическим уровнем проектирования.

Конструкторское проектирование включает в себя иерархические уровни проектирования стоек, панелей, типовых элементов замены (ТЭЗов). Для решения конструкторских задач характерно восходящее проектирование.

Основные задачи системного и архитектурного уровней проектирования следующие:

определение принципов организации системы;

выбор архитектуры, уточнение функций системы и их разделение на функции, реализуемые аппаратным и программным путем;

разработка структурной схемы, т.е. определение состава устройств и способов их взаимодействия;

определение требований к выходным параметрам устройств и формирование технических заданий (ТЗ) на разработку отдельных элементов системы .

В ТЗ на разработку отдельных устройств САПР входят: перечисление функций, выполняемых устройством; условия работоспособности устройства, требования к его выходным параметрам, данные о содержании и форме информации, которой данное устройство обменивается с другими устройствами системы. Кроме того, на этапе функционального проектирования устройств уже известно принятое на этапе предварительного проектирования решение относительно характера элементной базы.

Поэтому в задачи микропрограммного уровня алгоритмического проектирования и регистрового подуровня функционально-логического уровня проектирования входят:

детализация выполняемых устройством функций, их алгоритмическая реализация и представление алгоритмов в одной из принятых форм;

выбор принципов организации устройства, включающий, например, декомпозицию устройства на ряд блоков с выбором их структуры и т.п.;

разработка микропрограмм, т.е. определение для каждой команды совокупности микрокоманд и последовательности их выполнения;

синтез конечных автоматов (блоков), реализующих заданные функции, с определением типа и емкости памяти автоматов, функций выхода и возбуждения элементов памяти.

На логическом подуровне функционально-логического уровня проектирования решаются следующие задачи:

синтез функциональных и принципиальных схем выделенных блоков;

проверка работоспособности синтезируемых блоков с учетом задержек сигналов и ограничений выбранной элементной базы или выработка требований к элементам в составе САПР;

синтез контролирующих и диагностических тестов;

формулировка ТЗ для схемотехнического уровня проектирования.

Основную часть ТЗ на схемотехническом уровне проектирования составляют требования к выходным параметрам электронных схем: задержкам распространения сигналов, мощностям рассеяния, уровням выходного напряжения, запасам помехоустойчивости и т.п. Кроме того, в ТЗ оговариваются условия функционирования в виде указания допустимых диапазонов изменения внешних параметров (температуры, напряжений питания и др.).

На схемотехническом уровне основные задачи проектирования следующие:

синтез структуры принципиальной схемы;

расчет параметров пассивных компонентов и определение требований к параметрам активных компонентов;

расчет вероятности выполнения требований ТЗ к выходным параметрам;

формулировка ТЗ на проектирование компонентов.

На компонентном уровне задачи функционального, конструкторского и технологического проектирования тесно связаны друг с другом. Это:

выбор физической структуры и расчет параметров полупроводниковых компонентов;

выбор топологии компонентов и расчет геометрических размеров;

расчет электрических параметров и характеристик компонентов;

расчет параметров технологических процессов, обеспечивающих получение желаемого конечного результата;

расчет вероятности выполнения требований к выходным параметрам элементов и устройств.

При нисходящем проектировании связь иерархических уровней проявляется через формирование ТЗ на разработку элементов с учетом требований, предъявляемых к системе.

При восходящем проектировании разработка элементов предшествует разработке системы, поэтому обычно ТЗ на элементы формируются на основе мнений экспертов на том же уровне, на каком эти элементы проектируются. Связь между уровнями проявляется прежде всего в том, что при проектировании системы учитываются свойства уже спроектированных элементов через использование макромоделей элементов .

Конструкторское проектирование включает в себя решение задач следующих групп: коммутационно-монтажного проектирования; обеспечения допустимых тепловых режимов; конструирования электромеханических узлов внешних устройств; изготовления конструкторской документации.

конструкторский расчет геометрических размеров компонентов (эта задача иногда считается задачей функционального проектирования);

определение взаимного расположения компонентов на элементе конструкции;

размещение компонентов на конструкторском элементе с учетом геометрии устройства, схемотехнических и технологических ограничений;

вычерчивание чертежей общего вида устройства и определение основных габаритных размеров.

Задачи размещения элементов и трассировки электрических соединений решаются и в САПР устройств электронной техники РСАД. Так, на уровне типовых элементов замены (ТЭЗов) необходимо разместить корпуса микросхем и выполнить трассировку печатных проводников в одном или нескольких слоях печатной платы. Кроме того, к задачам коммутационно-монтажного проектирования относится задача компоновки элементов в блоки.

Если обозначить через X, Q и Y векторы соответственно внутренних, внешних и выходных параметров, то очевидно, что Y есть функция Х и Q. Если эта функция известна и может быть представлена в явной форме Y = F(X, Q), то ее называют аналитической моделью.

Часто используются алгоритмические модели, в которых функция Y = F(X, Q) задается в виде алгоритма.

При одновариантном анализе исследуются свойства объекта в заданной точке пространства параметров, т.е. при заданных значениях внутренних и внешних параметров. К задачам одновариантного анализа относится анализ статических состояний, переходных процессов, стационарных режимов колебаний, устойчивости. При многовариантном анализе исследуются свойства объекта в окрестностях заданной точки пространства параметров. Типовыми задачами многовариантного анализа являются статистический анализ и анализ чувствительности.

Для каждого нового варианта структуры должна корректироваться или заново составляться модель и выполняться оптимизация параметров. Совокупность процедур синтеза структуры, составления модели и оптимизации параметров есть процедура синтеза объекта.

Процесс проектирования носит итерационный характер. Итерации могут включать в себя и более чем один уровень проектирования. Таким образом, в процессе проектирования приходится многократно выполнять процедуру анализа объекта. Поэтому очевидно стремление уменьшить трудоемкость каждого варианта анализа без ущерба для качества окончательного проекта. В этих условиях целесообразно на начальных стадиях процесса проектирования, когда высокой точности результатов не требуется, использовать наиболее простые и экономичные модели. На последних этапах применяют наиболее точные модели, проводят многовариантный анализ и тем самым получают достоверные оценки работоспособности объекта .

Формализация проектной задачи является необходимым условием для ее решения на ЭВМ. К формализуемым задачам относятся прежде всего задачи, всегда считавшиеся рутинными, не требующими существенных затрат творческих усилий инженеров. Это процедуры изготовления конструкторской документации (КД) в условиях, когда содержание КД уже полностью определено, но еще не имеет принятой для хранения и дальнейшего использования формы (например. формы чертежей, графиков, схем, алгоритмов, таблиц соединений); процедуры проведения электрических соединений в печатных платах или выполнения фотоформ в полиграфии. Кроме рутинных к формализуемым задачам относится большинство задач анализа проектируемых объектов. Их формализация достигается благодаря развитию теории и методов автоматизированного проектирования, прежде всего моделирования. В то же время есть много проектных задач творческого характера, для которых способы формализации неизвестны. Это задачи, связанные с выбором принципов построения и организации объекта, синтеза схем и конструкций в условиях, когда выбор варианта производится среди неограниченного множества вариантов и не исключается возможность получения новых, ранее неизвестных решений.

Подход к решению задач указанных групп в САПР неодинаков. Полностью формализуемые задачи, составляющие первую группу задач, чаще всего решаются на ЭВМ без вмешательства человека в процесс решения. Частично формализуемые задачи, составляющие вторую группу задач, решаются на ЭВМ при активном участии человека, т.е. имеет место работа с ЭВМ в интерактивном режиме. Наконец, неформализуемые задачи, составляющие третью группу задач, решаются инженером без помощи ЭВМ.

В настоящее время одним из направлений развития математического обеспечения автоматизированного проектирования является разработка методов и алгоритмов синтеза на различных уровнях иерархического проектирования .

Система соотношений F = (y, x, t) является примером математической модели (ММ) объекта. Наличие такой ММ позволяет легко оценивать выходные параметры по известным значениям векторов Y и Х. Однако существование зависимости (1.1) не означает, что она известна разработчику и может быть представлена именно в таком явном относительно векторов Y и Х виде. Как правило, математическую модель в виде (1.1) удается получить только для очень простых объектов. Типичной является ситуация, когда математическое описание процессов в проектируемом объекте задается моделью в форме системы уравнений, в которой фигурирует вектор фазовых переменных V:

Фазовые переменные характеризуют физическое или информационное состояние объекта, а их изменения во времени выражают переходные процессы в объекте.

Следует подчеркнуть следующие особенности параметров в моделях проектируемых объектов:

Внутренние параметры (параметры элементов) в моделях k-го иерархического уровня становятся выходными параметрами в моделях более низкого (k + 1)-го иерархического уровня. Так, для электронного усилителя параметры транзистора являются внутренними при проектировании усилителя и в то же время выходными при проектировании самого транзистора.

Большинство выходных параметров объекта являются функционалами зависимостей V(Z), т.е. для их определения необходимо при заданных Х и Q выполнить решение системы уравнений (1.2) и по полученным результатам решения рассчитать Y. Примерами выходных параметров-функционалов служат мощность рассеяния, амплитуда колебаний, длительность задержки распространения сигнала и т.п.

© Центр дистанционного образования МГУП

Источник