- •В.К.Сырчин сапр технологического оборудования
- •Содержание
- •Глава 1 Основы методики проектирования 17
- •Глава 1 Основы методики проектирования
- •1.1. Становление науки о проектировании
- •1.2. Понятия и задачи методологии проектирования
- •1.3. Процедурная модель проектирования
- •1.4. Системный подход к проектированию оборудования
- •1.5. Классификация проектируемых объектов и их параметров
- •1.6. Классификация типовых задач проектирования
- •1.7. Задачи структурного синтеза и анализа и методы их решения в сапр
- •1.8. Типовая функциональная схема процесса проектирования
- •Глава 2 Формирование процедур на этапе разработки технического задания
- •1) Определение потребности в проектировании;
- •2.1. Определение потребности в проектировании
- •2.2. Оценка перспективности выбранного направления разработки
- •2.3. Выбор основных целей проектирования
- •2.4. Определение основных признаков проектируемого объекта
- •2.5. Алгоритм составления концептуального описания
- •2.6. Составление тз с помощью эвм
- •Глава 3
- •3.1. Организация поиска технических решений
- •3.2 Частично формализованные эвристические методы
- •3.3. Поиск технических решений с помощью эвм
- •Глава 4 Методика проектирования сапр
- •4.1. Принципы системного подхода к созданию сапр
- •4.2. Состав сапр
- •4.3. Проектирование сапр
- •Глава 5 Лингвистическое обеспечение
- •5.1. Классификация языков
- •5.2. Процедурно-ориентированные языки программирования
- •5.3. Языки машинной графики
- •Глава 6 Информационное обеспечение
- •6.1. Информационная структура процесса проектирования
- •6.2. Основы построения информационно-вычислительных систем
- •6.3. Банк и базы данных сапр
- •6.4. Модели данных
- •6.5. Структура информационного взаимодействия в сапр
- •Глава 7 Технические средства сапр
- •7.1. Состав технических средств
- •7.2 Конфигурации комплексов технических средств сапр
- •7.3. Локальные вычислительные сети
- •7.4 Специализированные эвм для сапр
- •7.5 Автоматизированное рабочее место (арм)
- •7.6 Оценка качества технического обеспечения сапр
- •Глава 8 Общее программное обеспечение
- •8.1. Состав и принципы разработки программного обеспечения
- •8.2. Операционные системы
- •Глава 9 Специальное программное обеспечение
- •9.1 Структура спо
- •9.2 Мониторная система и работа спо
- •9.3 Принципы построения программ и типизация средств сапр
- •9.4 Организация программного обеспечения сапр
- •9.5 Методика проектирования в сапр
- •Глава 10 Программное геометрическое обеспечение
- •10.1 Структура программного обеспечения
- •10.2 Состав программного обеспечения
- •10.3 Комплексы программ моделирования геометрических объектов
1.6. Классификация типовых задач проектирования
Проведя классификацию функциональных элементов проектируемой ТС и разбиение их по уровням иерархии, необходимо далее организовать процесс проектирования. Условно выделяются два основных способа организации проектирования: нисходящее и восходящее проектирование.
При нисходящем проектировании сначала решаются задачи на более высоком уровне, а затем последовательно переходят к решению задач на более низких уровнях, обеспечивая достижение основных параметров ТС.
Восходящее проектирование начинается с решения задач нижних иерархических уровней, а затем последовательно осуществляется переход к задачам более высокого уровня. Восходящее проектирование обычно имеет место на тех иерархических уровнях, где используются унифицированные и стандартные элементы.
Однако на практике редко встречается чисто нисходящее или восходящее проектирование, обычно процессы нисходящего и восходящего проектирования сочетаются, реализуя важнейший принцип проектирования сложных ТС - итерационность. Этот принцип обусловливает последовательное приближение к оптимальным результатам путем многократного повторения выполнения проектных процедур. Причем если на очередном этапе проектирования результат не достигается, то проводится повторное выполнение проектных процедур предыдущих этапов. Схема итерационного процесса проектирования приведена на рис. 1.2.
Основными проектными процедурами являются создание варианта конструкции (синтез) и последующий ее анализ на соответствие заданию.
Анализ ТС представляет собой изучение свойств ПО. При анализе не создаются новые объекты, а исследуются заданные.
Синтез ТС нацелен на создание новых вариантов ПО, причем для оценки этих вариантов используется анализ.
Таким образом, синтез и анализ в процессе проектирования выступают в диалектическом единстве, а процесс проектирования сводится к решению задач, относящихся либо к задачам синтеза, либо к задачам анализа.
Задачи анализа делятся на два типа задач:
одновариантный анализ - задаются значения внутренних и внешних параметров и требуется определить значения выходных параметров объекта. Подобная задача сводится к однократному решению уравнений, составляющих математическую модель (отсюда и название - одновариантный);
многовариантный анализ - исследуются свойства ПО в некоторой области пространства внутренних параметров. Такой анализ требует многократного решения систем уравнений (многократного выполнения одновариантного анализа).
Задачи синтеза также делятся на два типа задач:
структурный синтез - определяются состав ПО (т.е. перечень типов элементов, составляющих объект) и способ связи входящих в него элементов между собой;
параметрический синтез - вычисляются числовые значения параметров элементов при заданных структуре и условиях работоспособности.
Параметрический синтез обычно реализуется с помощью методов и алгоритмов оптимизации.
Расчет числовых значений параметров ПО, оптимальных по некоторым выбранным критериям при заданных структуре и условиях работоспособности, называется параметрической оптимизацией.
Обычно в проектировании ТО стоит задача найти не любой приемлемый вариант, а наилучший. Задача синтеза, при которой необходимо найти наилучший вариант проектного решения, называется структурной оптимизацией.