Процедури проектування та їх класифікація.
На кожному рівні проектування розв’язуються основні задачі – синтез та аналіз.
Синтез - це частина процесу проектування, коли створюється будь-який варіант об’єкта, не обов’язково остаточний, тобто синтез у процесі проектування виконується кілька разів. При синтезі створюються варіанти структури об’єкта (структурний синтез) і значення внутрішніх параметрів (параметричний синтез).
Під структурою об’єкта розуміють склад його елементів і способи їх зв’язку між собою.
Параметр об’єкта – величина, яка характеризує певну властивість об’єкта чи режим його функціонування.
Оптимізація – визначення найкращих у тому чи іншому розумінні значень вихідних параметрів і характеристик цілеспрямованою зміною внутрішніх параметрів об’єкта проектування (при параметричній оптимізації) чи його структури (при структурній).
Аналіз технічних об’єктів - вивчення їх властивостей. При аналізі не створюються нові об’єкти, а досліджуються задані.
Аналіз – це визначення зміни вихідних параметрів і характеристик об’єкта в залежності від зміни його внутрішніх та вихідних параметрів. Мета аналізу – перевірка працездатності об’єкта.
Отже, синтез – це створення нових варіантів, а аналіз – їх оцінка.
Класифікація проектних процедур
Аналіз
Синтез________
Одноваріантний Багатоваріантний Параметричний Структуний
Розв’язання задач одноваріантного аналізу дає змогу дістати інформацію про параметри об’єкта в заданій точці (або в заданому стані). Розв’язання зводиться до одноразового дослідження макета (розв’язання системи рівнянь).
Типові задачі аналізу та синтезу
Типові задачі одноваріантного аналізу: аналіз статичного стану; перехідного процесу; частотних характеристик; стійкості; стаціонарного режиму коливань.
Багатоваріантний аналіз полягає у визначенні зміни вихідних параметрів при заданих змінах параметрів елементів та зовнішніх параметрів.
Типові задачі:
Аналіз чутливості – оцінка впливу внутрішніх і зовнішніх параметрів на вихідні, що полягає у розрахунку коефіцієнтів чутливості.
Статистичний аналіз – оцінка закону та (або) числових характеристик розподілу вихідних параметрів при заданих статистичних відомостях про розподіл параметрів елементів.
У більшості маршрутів проектування процедури синтезу й аналізу знаходяться в тісному взаємозв’язку.
Розробка об’єкта по ТЗ, сформованому на попередньому рівні проектування, починається з синтезу структури. Для кожного варіанта структури складається модель – математична (система рівнянь) чи фізична.
Математичні моделі використовуються при автоматизованому проектуванні, фізичні – при експериментальній обробці, макетуванні.
Далі аналізом моделі, який виконується багато разів, перевіркою умов працездатності приймається рішення про необхідність параметричної оптимізації – зміни параметрів об’єкта. При успішному розв’язанні задачі переходять до завершальних процедур – оформлення ТД та формулювання ТЗ на наступний рівень проектування.
Якщо підбір багатьох варіантів не дає позитивного результату, тобто кількість варіантів перевищує гранично допустиме значення, здійснюється перехід до попереднього рівня проектування, де виконується коригування ТЗ на розробку даного об’єкта на заданому рівні ієрархії.