
- •Кафедра «Персональной Электроники»
- •Планы лекций:
- •Тексты лекций.
- •Содержание
- •Глава 1. Введение. Основные положения .
- •Цель, задачи и особенности курса.
- •Основные понятия дисциплины.
- •План изучения курса.
- •Контрольные вопросы.
- •Глава 2. Факторы, определяющие построение рэс.
- •2.1. Требования и принципы методологии проектирования рэс.
- •2.2. Системное представление рэс.
- •2.2.1. Понятие технической системы.
- •2.2.2. Системное представление рэс.
- •2.2.2.1. Принципы, элементы и отношения в рэс.
- •2.2.2.2. Классификация частей (подсистем) рэс.
- •2.2.2.3. Особенности проектирования конструкций рэс.
- •2.3. Проектирование и конструирование рэс.
- •2.3.1.1. Представления о понятии "проектирование".
- •2.3.1.2. Синтез, анализ и принятие решений.
- •2.3.2. Уровни сложности проектных задач.
- •2.3.3. Этапы жизни рэс.
- •2.3.4. Факторы, влияющие на жизнь рэс.
- •2.3.5. Уточнение представлений о проектировании и конструировании рэс.
- •2.4. Развитие конструкций и процессов конструирования рэс.
- •2.4.1. Этапы развития рэ.
- •2.4.1.1. Начальные этапы развития рэ.
- •2.4.1.2. Функционально-узловой метод проектирования рэс.
- •2.4.2. Противоречия развития рэ.
- •2.4.3. Современное состояние рэ и конструирования.
- •2.4.3.1. Иерархия конструкций.
- •2.4.3.2. Роль микроэлектроники и стандартизации
- •Контрольные вопросы к главе 2.
- •Глава 3. Системные факторы построения рэс.
- •Контрольные вопросы по главе 3.
- •Глава 4. Факторы окружающей среды.
- •Глава 5. Факторы взаимодействия "человек-машина".
- •5.1. Человек - оператор и рэс.
- •5.1.1. Система "Человек - машина"
- •5.1.2. Оператор как "приемник", "ретранслятор" и "анализатор" информации.
- •5.1.3. Повышение надежности работы ч-о.
- •5.2. Формирование и прием сигналов управления.
- •5.2.1. Факторы, учитываемые при конструировании органов управления.
- •5.2.2. Закономерности зрительного восприятия информации.
- •5.3. Эргономическая отработка конструкции.
- •5.3.1. Общие положения.
- •5.3.2. Этапы эргономической отработки конструкции.
- •5.3.3. Оценка результатов принятых решений.
- •5.4. Отражение в тз факторов системы "Человек-машина".
- •Контрольные вопросы по главе 5.
- •Глава 6. Унификация конструкций и компоновка рэс.
- •Глава7. Механические характеристики конструкций рэс
- •Глава 8. Тепловые характеристики конструкций рэс.
- •Контрольные вопросы по главе 8.
- •Глава 9. Электромагнитная совместимость и помехоустойчивость рэс.
- •Глава 10. Влагозащита и герметизация рэс.
- •Глава 11. Радиационная стойкость рэс.
- •Контрольные вопросы по главе 11.
- •Литература
Глава 1. Введение. Основные положения .
Во вводной части курса есть смысл рассмотреть следующие вопросы:
цель и особенности дисциплины в системе подготовки по специальности 20.08;
основные понятия и определения курса;
содержание, структура и план изучения.
Цель, задачи и особенности курса.
Для ответа на поставленные в начале вопросы необходимо указать, что "изучается в данном курсе", т.е. каков объект изучения?
Ответ прост и лежит в самом названии дисциплины:
проектирование (процесс, совокупность действий по достижению поставленных задач);
радиоэлектронное средство (РЭС)
Кроме того, необходимо разобраться и с теми методами и средствами, с помощью которых выполняется процесс проектирования.
Рис. 1.1. Объект изучения.
Достаточно очевидно, что все составляющие изучаемого объекта взаимосвязаны. Действительно, если изменяется РЭС, то, очевидно, будет меняться и процесс ее создания в общем случае. И наоборот, если изменить процедуру создания аппарата, изменится результат, т.е. само РЭС. Следовательно, нельзя отрывать изучение РЭС от изучения процесса его создания и наоборот.
Теперь можно сформулировать цель дисциплины:
Цель курса - изучение в комплексе (в единстве) РЭС, процессов проектирования, методов и средств и их взаимного влияния.
Итак, цель дисциплины - изучение названного объекта. А что является результатом изучения?
Результат изучения в общем случае состоит в получении:
знаний об объекте изучения;
умений использовать знания на практике;
навыков по применению знаний и умений.
Значит, идеальная цель курса - дать знания, умение и навыки проектирования конструкций РЭС.
Каковы же задачи курса? Для того чтобы достигнуть цель необходимо пройти некоторый путь и преодолеть множество препятствий. Вот эти препятствия и являются "
задачами курса.
Задач курса множество:
изучение конструкций отдельных модулей и РЭС в целом;
изучение способов соединения модулей;
изучение критериев конструирования и способов их обеспечения и т.д.
Разработать конкретную конструкцию РЭС - это значит разрешить ряд конкретных задач вполне определенным способом, т.е. конкретная задача требует определенного способа решения. Можно ли тогда говорить об общем в решении, общем подходе к конструированию РЭС? Да. Это общее есть методология решения, логика в организации решения, в организации средств и методов. Таким образом главной задачей курса является изучение методологии конструирования - системного подхода.
В курсе в дальнейшем будет раскрыто понятие системного подхода, а сейчас достаточно следующего: системный подход - это когда задачи ставятся комплексно, вместе, в единстве, и разрешаются также с учетом их взаимодействия. Системный (многозначный, множественный) подход к задаче с философской точки зрения представляет собой реализацию диалектического метода познания в естествознании и технике. Подобное мироощущение было характерно для древних философов и ученых, рассматривавших природу как единое целое. Затем этот метод познания мира уступил место формальнологическому методу.
Почему именно системный подход? Может быть какие-то другие? Рассмотрим существо и особенности курса.
ОП РЭС - дисциплина готовящая специалиста к выполнению одной из основных видов инженерной деятельности - проектной. А особенность инженерной деятельности состоит в целостности, комплексности, в системности восприятия задачи. Об этом было сказано выше, а теперь проиллюстрируем то же примерами.
ПРИМЕР 1. До определенного времени механиков и изобретателей называли "художниками", подчеркивая тем самым, что они также тонко чувствуют гармонию, связь между отдельными частями целого, единого мира. Гениальные художники были и великими инженерами (Леонардо да Винчи, например) "Умение видеть вещи в тесном сплетении с другими и окружающей средой …" - так и сейчас некоторые специалисты определяют основное качество разработчика новой техники.
ПРИМЕР 2. Компания "Белл" однажды освободила на несколько месяцев лучших работников ("генераторов идей", руководителей) для знакомства с гениальными произведениями мирового искусства. Цель - подтолкнуть к действительно творческому мышлению, развить системное восприятие мира, научиться но новому оценивать известные вещи.
Однако, та же компания "Белл" и показала недостаточный учет множества факторов, определяющих необходимость разработки новых РЭС, когда более тридцати лет назад подготовила к выпуску на рынок видеотелефон, который, по неизвестным тогда причинам, потребителями был отвергнут.
ПРИМЕР 3. Как воспринимают радиоэлектронный аппарат "плохие" инженеры различных специальностей?
Рис.1.2. РЭС с различных точек зрения.
Из последнего примера очевидны ограниченность односторонних представлений о РЭС и необходимость комплексного, системного подхода к РЭС и процессу ее создания.
Конечно, системный подход много сложнее того, что изображено на рис. 1.2. Нельзя забывать, что "системный подход - применение диалектического метода философии для инженерного дела".
В учебном плане специальности множество специальных дисциплин (более 15). Их условно можно разделить на две группы:
изучающие РЭС и процесс ее создание в комплексе;
изучающие отдельные стороны РЭС.
Во второй группе изучаются отдельные задачи конструирования и методы и разрешения. На них базируются дисциплины первой группы, которые дают общее комплексное понимание РЭС как сложного объекта, т.е. в учебном плане заложена возможность изучения РЭС с системных позиций. И одну из ведущих ролей играет в этом изучаемая дисциплина.