3.6. Методическое обеспечение сапр

Под методическим обеспечением САПР понимают входящие в ее состав документы, регламентирующие порядок ее эксплуатации. Причем документы, относящиеся к процессу создания САПР, не входят в состав методического обеспечения. Так как документы методического обеспечения носят в основном инструктивный характер, и их разработка является процессом творческим, то о специальных спо­собах и средствах реализации данного компонента САПР говорить не приходится. В последнее время совершен­ствование организации работ в области автоматизации проектирования направлено на централизованное созда­ние типовых ПМК с целью широкого тиражирования. Такие ПМК должны включать, наряду с программами для ЭВМ и базами данных, комплекты документации. Таким образом, указанная документация станет частью методического обеспечения САПР.

3.7. Организационное обеспечение сапр

Стандарты САПР требуют выделения в качестве самостоятельного компонента организационного обеспечения, которое вклю­чает в себя положения, инструкции, приказы, штатные рас­писания, квалификационные требования и другие докумен­ты, регламентирующие организационную структуру под­разделений проектной организации и взаимодействие под­разделений с комплексом средств автоматизированного проектирования, а также форму представления этапов проектирования и порядок рассмотрения проектных документов.

Функционирование САПР возможно только при на­личии и взаимодействии перечисленных средств автома­тизированного проектирования.

Функциями пользователя САПР являются:

• участие в предпроектном исследовании;

• участие в разработке технического задания;

• адаптация готового ПО для своих условий;

• формирование штата сотрудников;

• подготовка производства к внедрению САПР;

• участие в проведении испытаний и приемке системы;

• подготовка и переподготовка кадров.

4. Моделирование

4.1. Понятие и сущность моделирования

Свойства любой системы проявляются в процессе ее функционирования. Для определения этих свойств следует подать на входы некоторые возмущающие воздействия и проанализировать выходы системы. Однако практически всегда проведение таких экспериментов с реальной системой экономически невыгодно, а с проектируемой невозможно. В связи с этим эксперименты для изучения свойств системы проводят не с реальными системами, а с их моделями.

Модель – некоторая другая система, сохраняющая существенные черты оригинала и допускающая исследование физическими или математическими методами.

Моделирование – процесс проведения экспериментов на модели вместо прямых экспериментов на самой системе.

По способу построения модели можно разделить на физические и абстрактные.

Физическая (натурная) модель – это установка или устройство, позволяющее проводить исследование заменой изучаемого физического процесса подобным ему процессом с сохранением физической природы.

В абстрактных моделях описание объектов и процессов осуществляется на каком-либо языке. В качестве языков моделирования можно использовать естественный язык, язык чертежей, схем, математический язык и др.

Описание объекта или процесса, выполненное на математическом языке, называют математической моделью.

Математическое описание САУ может быть аналитическим (уравнения), графическим (графики, структурные схемы, графы), табличное (таблицы). Математическое моделирование можно разделить также на аналитическое (математика, функциональные зависимости, теория вероятности и математическая статистика, теория оптимизации, системы массового обслуживания, МКЭ и МКР, и т.д.) и имитационное.

Возможно моделирование процесса разрушения сварного соединения, развития трещин, физических процессов в металлах при сварке с целью оценки свариваемости и выбора оптимальных режимов, определение прочности, пластичности и других механических характеристик материалов, расчеты конструкций на прочность.

С уществует множество толкований в определении таких понятий, как модели, компоненты и параметры моде­ли, функциональные зависимости, ограничения, целевые функции моделирования.

Ниже приведены определения, получившие широкое распространение.

1. Модель представляет собой некоторую комбинацию таких сос­тавляющих, как компоненты, переменные, параметры, функциональ­ные зависимости, ограничения, целевые функции. Математическая модель – система математических объектов и отношений между ними, отражающая некоторые свойства (существенные с точки зрения инженера) технического объекта или процесса.

2. Под компонентами понимают составные части, которые при соот­ветствующем объединении образуют систему. Иногда компонентами считают также элементы системы или ее подсистемы. Система опре­деляется как группа или совокупность объектов, объединенных неко­торой формой регулярного взаимодействия или взаимозависимости для выполнения заданной функции.

3. Параметрами являются величины, которые исследователь может выбирать произвольно, в отличие от переменных модели, которые могут принимать только значения, определяемые видом данной функ­ции. В модели системы различают переменные двух видов - экзоген­ные и эндогенные. Экзогенные переменные называются также входны­ми, так как они порождаются вне системы или являются результатом взаимодействия внешних причин. Эндогенными переменными называют­ся переменные, возникающие в системе в результате воздействия внут­ренних причин. В тех случаях, когда эндогенные переменные характе­ризуют состояние или условии, их называют переменными состояньями. Если необходимо описать входы и выходы системы, то используют входные и выходные переменные.

4. Функциональные зависимости описывают поведение переменных и параметров в пределах компоненты или же выражают соотношения между компонентами системы. Эти соотношения по своей природе являются либо детерминированными, либо стохастическими (случайными). Оба типа соотношений обычно выражаются в виде алгоритмов, устанавливают зависимость между переменными состояниями и экзогенными пе­ременными.

5. Ограничения представляют собой устанавливаемые пределы изменения значений переменных или ограничивающие условия их из­менений. Они могут вводиться либо разработчиком, либо устанавли­ваться самой системой вследствие присущих ей свойств.

6. Целевая функция (функция критерия) представляет собой точ­ное отображение целей или задач системы и необходимых правил оценки их выполнения. Выражение для целевой функции должно быть однозначным определением целей и задач, с которыми должны соиз­меряться принимаемые решения.