
- •1. Введение
- •1.1. Задачи, стадии и этапы проектирования
- •1.2. Задачи коммерциализации: бизнес-план и жизненный цикл продукции
- •1.3. Вопросы для самоконтроля
- •2. Проектирование элементов мехатронных систем
- •2.1. Мехатроника – инструментарий для разработки робототехники
- •2.2. Программный инструментарий для проектирования мехатронных систем
- •2.3. MexBios Development StidioTm
- •2.4. Программное обеспечение VisSim
- •2.6. Вопросы для самоконтроля
- •3. Оптимизация пид-регулятора по заданному целевому функционалу
- •3.1. Основные требования к системе и математический аппарат
- •3.2. Требования к физической реализуемости модели
- •3.3. Формализация требований к системе: целевая функция
- •3.4. Особенности целевых функций при оптимизации регуляторов
- •3.5. Синтетические критерии оптимальности
- •3.6. Оптимизация ансамбля систем
- •3.7. Методы одномерной оптимизации
- •3.7.1. Прямые методы отыскания экстремума
- •3.7.2. Итеративный поиск
- •3.7.3. Метод Монте-Карло
- •3.7.4. Дихотомическое деление отрезка
- •3.7.5. Метод чисел Фибоначчи
- •3.7.6. Метод золотого сечения
- •3.8. Методы многопараметрической оптимизации
- •3.8.1. Случайный поиск
- •3.8.2. Метод исключения касательными
- •3.8.3. Градиентный метод
- •3.8.4. Метод Ньютона
- •3.8.5. Метод секущих
- •3.8.6. Метод покоординатного спуска
- •3.8.7. Метод Розенброка
- •3.8.8. Метод Хука – Дживса
- •3.8.9. Метод Нелдера – Мида (деформируемого многогранника)
- •3.8.10. Метод Флетчера-Рився (сопряженных градиентов)
- •3.8.11. Метод Девидона – Флетчера – Пауэлла (переменной метрики)
- •3.8.12. Метод локальной оптимизации
- •4. Эволюционные методы
- •4.1. Введение в эволюционные методы
- •4.2. Генетический алгоритм
- •4.3. Простой генетический алгоритм
- •4.4. Преимущества генетических алгоритмов
- •4.5. Пример с транспьютерными технологиями
- •4.6. Генетический метод комбинирования эвристик
- •5. ДинамическОе программирование
- •5.1. Принцип динамического программирования
- •Литература
- •ПриложенИя Приложение 1. Система технической документации на асу
- •Приложение 2. Выдержки из гост 34.601-90. Автоматизированные системы. Стадии создания
- •1. Общие положения
- •2. Стадии и этапы создания ас
- •Приложение 3. Выдержки из гост 34.602-89. Техническое задание на создание автоматизированной системы
- •1. Общие положения
- •2. Состав и содержание
- •3. Правила оформления
- •1. Исходные предпосылки создания комплекса
- •2. Взаимосвязь екс ас с другими системами и комплексами стандартов
- •1. Общие положения
- •2. Предварительные испытания
- •2.2. Автономные испытания
- •2.3. Комплексные испытания
- •3. Опытная эксплуатация
- •4. Приемочные испытания
- •1. Общие положения
- •2. Требования к содержанию документов
- •2.1. Схема организационной структуры
- •2.2. Описание организационной структуры
- •2.3. Технологическая инструкция
- •2.4. Инструкция по эксплуатации
- •2.5. Должностная инструкция
- •1. Виды и наименование документов
- •2. Комплектность документации
- •3. Обозначения документов
- •1. Введение 3
- •2. Проектирование элементов мехатронных систем 13
- •3. Оптимизация пид-регулятора по заданному целевому функционалу 19
- •4. Эволюционные методы 43
- •5. ДинамическОе программирование 56
2. Взаимосвязь екс ас с другими системами и комплексами стандартов
2.1. Стандартизация в области АС является составной частью работ по обобщенной проблеме «Информационная технология».
2.2. Единый комплекс стандартов руководящих документов на автоматизированные системы совместно с другими системами и комплексами стандартов должен образовывать полное нормативно-техническое обеспечение процессов создания и функционирования АС.
2.3. ЕКС АС должен охватывать специфические для автоматизированных систем направления стандартизации и распространять традиционные направления стандартизации на программно-технические, программно-методические комплексы и автоматизированные системы в целом.
2.4. Направления и задачи стандартизации при нормативно-техническом обеспечении процессов создания и функционирования АС группируют следующим образом:
1) установление технических требований к продукции;
2) регламентация методов испытаний и правил аттестации и сертификации продукции;
3) регламентация правил и порядка разработки;
4) установление правил документирования;
5) обеспечение совместимости;
6) регламентация организационно-методических вопросов функционирования систем.
Направления 1-4 являются традиционными при разработке, изготовлении и поставке продукции. Направления 5, 6 являются специфичными и вытекают из особенностей, присущих АС.
2.5. Обеспеченность АС в целом и их составных частей нормативно-технической документацией в рамках принятых направлений и задач стандартизации различна.
Компоненты технического, программного и информационного обеспечений, как продукцию производственно-технического назначения, рассматривают, соответственно, как конструкторские, программные и информационные изделия. На эти изделия распространяются действующие комплексы стандартов ЕСКД, СРПП, ЕСПД, СГИП, УСД, классификаторы и кодификаторы технико-экономической информации, комплексы стандартов вида «ОТТ», «Методы испытаний», «ТУ», а также ОТТ заказчика.
2.5.1. Весь жизненный цикл конструкторских изделий полностью обеспечен нормативно-технической документацией, действующей в машиностроении и приборостроении.
2.5.2. Программные изделия обеспечены НТД, входящей в ЕСПД и ОТТ заказчика. Однако область распространения этих НТД должна быть расширена с целью отражения вопросов, связанных с разработкой, созданием, распространением и эксплуатацией программных изделий.
2.5.3. Информационные изделия в настоящее время не обеспечены НТД, хотя отдельные вопросы проработаны в рамках УСД, классификаторах и кодификаторах технико-экономической информации.
2.6. Программно-технические и программно-методические комплексы рассматриваются как сложные изделия, не имеющие аналогов в машиностроении. Учитывая статус ПТК и ПМК как продукции производственно-технического назначения, правила и порядок их разработки должен быть аналогичен требованиям, установленным стандартами системы разработки и постановки продукции на производство (СРПП).
Приложение 4. Выдержки из ГОСТ 34.603-92. Виды испытаний автоматизированных систем
Настоящий стандарт распространяется на автоматизированные системы (АС), используемые в различных видах деятельности (исследование, проектирование, управление и т. п.), включая их сочетания, создаваемые в организациях, объединениях и на предприятиях (далее - организациях).
Стандарт устанавливает виды испытаний АС и общие требования к их проведению.
Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их определения - по ГОСТ 34.003.
Требования настоящего стандарта, кроме пп. 2.2.4, 4.4, 4.5, являются обязательными, требования пп. 2.2.4, 4.4, 4.5 - рекомендуемые.