Сапр Введение и основные понятия

Количество разрабатываемого изделий приборостроительной промышленности удваиваются каждые 15 лет, а их сложность каждые 10 лет, причем требования к срокам и качеству их проектирования непрерывно растет.

Внедрение средств вычислительной техники в практику просматривания позволяет повысить производительность труда.

Автоматизированные системы, участвующие в общем цикле создания нового изделия и организации его серийного выпуска на предприятиях можно разделить на группы:

1. Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ).

2. Системы автоматизированного проектирования (САПР).

3. Автоматизированные системы технологической подготовкой производства (АСТПП).

4. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП).

5. Автоматизированные системы управлением производством на уровне предприятия (АСУП).

Для максимальной эффективности работы все автоматизированные системы должны быть взаимосвязаны и согласованы по входной и выходной информации, мощности ЭВМ, организации обработки информации.

Под автоматизацией проектирования понимают применение ЭВМ в процессе проектирования технических объектов.

Этапы развития методологии проектирования:

1. Проектирование, не требующее вычислений, основанное на экспериментальной проверке.

2. Проектирование, требующее громоздких расчетов и экспериментальных исследований, обусловленных трудностями ручного проектирования и макетирования.

3. С помощью ЭВМ выполняются некоторые сложные вычислительные процедуры.

4. ЭВМ осуществляет большую часть этапов проектирования, включая выбор технических решений.

Историю создания САПР можно условно разделить на три периода:

1. 50 – 60-е годы – теоретические исследования возможности решения электротехнических и конструкторских задач на ЭВМ и создания первых программ для решения этих задач.

2. 60 – 70-е годы – разработка методов, алгоритмов и программ решения отдельных задач из различных этапов проектирования (составление математических моделей электронных схем, анализ статического и динамического режима их работы, параметрическая оптимизация, статический анализ и др.)

3. с 70-х годов. Непосредственная разработка различных видов САПР, продолжение работ 1-го и 2-го этапов.

1. Проектирование рэа

Под проектированием понимают процесс, при котором исходная информация о проектируемом объекте преобразуется в комплексе конструкторско-технологических документов для его изготовления.

Исходная информация обычно заключается в техническом задании содержащем помимо выполняемой функции объекта проектирования количественного требования к его функциональным параметрам.

1. Классификация объектов проектирования:

По физическим принципам работы: а) радиоэлектронные;

б) механические;

в) гидравлические;

г) другие.

В большинстве современных сложных технических системах используются несколько физических принципов из разнородных дисциплин:

Пример: электромеханические, оптоэлектронные.

По условиям эксплуатации: а) космические;

б) наземные;

в) морские и т.д.

По характеру основных физических процессов и их математическому описанию: а) непрерывные; б) дискретные.

Кроме того, объекты проектирования можно разделить на: а) изделия;

б) процессы – в свою очередь процессы: а) технологические; б) вычислительные.

Пример: Технологический процесс изготовления РЭА.

Разработка прикладного (или системного) программного обеспечения ЭВМ.

Соответствие спроектированного изделия его целевому назначению устанавливается с помощью параметров, характеризующих свойства и режимы работы объекта.

На любом иерархическом уровне используют понятия:

• система;

• элемент.

Можно условно выделить параметры проектируемой системе и параметры элементов.

К параметрам системам, являющимися количественной оценкой степени соответствия объекта требования Т3, относятся:

• производительность;

• стоимость;

• габаритные размеры и т.д.

Параметры системы иногда отождествляют с понятием ''показатель эффективности''.

К параметрам элементов относят: - выходные;

• внутренние;

• внешние.

Выходные параметры элементов – количественные показатели, характеризующие функцию, выполняемую объектом (элементом):

Пример: выходные параметры транзистора: коэффициент передачи В, гранитная частота усиления; пробивные – напряжения переходов и т.д.

Внутренние параметры элемента (объекта) – это показатели составляющих, из которых состоит объект.

Пример: Внутренние параметры транзистора; поперечный разрезкристалла; концентрации примесей; толщина базы и т.д.

Внутренние параметры ИНС: выходные параметры составляющих ее транзисторов.

Внешние параметры- параметры внешней по отношению к проектируемому объекту среды.

Пример: - диапазон температур, в котором должно работать изделие;

• влажность;

• вибрации и т.д.