Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов технических вузов

Рецензенты:

кафедра «Конструирование и производство интегральных микросхем» Московского института электронной техники; (заведующий кафедрой д-р техн. наук, проф. Г. Г. Козенков); д-р техн. наук, проф. В. Я. Петров (Московский институт ин­женеров гражданской авиации).

Системы автоматизированного проектирования: С40 Учеб. пособие для втузов: В 9 кн./И. П. Норенков. Кн. 1. Принципы построения и структура. — М.: Высш. шк., 1986.— 127 с: ил.

В первой книге пособия «Системы автоматизированного проекти­рования» приводятся основные положения и понятия автоматизиро­ванного проектирования, классификация, постановки и подходы к вы­полнению типовых процедур проектирования, классификация и характеристики математических моделей, особенности математического обеспечения анализа и синтеза; рассматриваются типовые структуры и примеры, обсуждаются перспективы развития САПР.

Предисловие

Трудно переоценить значение автоматизации проектирования (АП) для развития науки, техники и народного хозяйства. Именно с автомати­зацией проектирования связаны принципиальные воз­можности создания все более усложняющихся техниче­ских объектов. Автоматизация проектирования рассмат­ривается как необходимое условие при планировании разработке и реализации гибких производственных си­стем (ГПС). Автоматизация проектирования — основной способ повышения производительности труда инженер­но-технических работников, занятых проектированием.

Практическая реализация целей и идей АП происхо­дит в рамках САПР. Проблема создания и успешной эксплуатации САПР может быть решена только при на­личии соответствующих инженерных кадров. В настоя­щее время высшая школа приступила к подготовке спе­циалистов нового профиля — инженеров-разработчиков САПР. Их задача — разработка новых или адаптация существующих средств АП в различных отраслях про­мышленности, объединение средств АП в единые проек­тирующие системы. Однако мало создать высокопроиз­водительные современные САПР. Надо уметь их эффективно использовать. Для этого нужны инженеры-пользователи САПР. К категории инженеров-пользователей САПР должны относиться выпускники высших учебных заведений по всем тем специальностям, которые связа­ны с проектированием технических объектов.

В связи с этим одна из актуальных задач высшей школы — подготовка инженерных кадров, знающих и умеющих использовать методы и средства АП. Выпуск серии учебных пособий, объединенных общим названи­ем «Системы автоматизированного проектирования призван помочь решению этой важной задачи.

5

В настоящее время в учебные планы большинства инженерных специальностей включены дисциплины, по­священные основам АП. Такие дисциплины изучаются будущими инженерами-пользователями САПР, которым предстоит конструировать новые машины, приборы и аппараты, создавать технологические процессы и техно­логическое оборудование в областях транспортного, энергетического, химического машиностроения, точного приборостроения, радиоэлектроники, микроэлектроники. Обеспечить широкий круг будущих пользователей САПР учебной литературой при изучении основ САПР — глав­ная задача данной серии учебных пособий. Ориентация на широкий круг читателей различных специальностей обусловливает содержание и характер изложения мате­риала— основное внимание уделяется основополагаю­щим вопросам АП инвариантного характера (методоло­гии инженерного проектирования, выбора и комплексирования технических средств САПР, построения програм­много обеспечения и баз данных, корректного выбора математических моделей, численных методов и алгорит­мов решения проектных задач). Общие положения АП иллюстрируются большим количеством примеров из раз­личных областей техники.

В данной серии не предполагалось систематическое освещение особенностей АП, специфичных для отдельных предметных областей. Изучение таких особенностей должно входить в профилирующие курсы по основам теории и проектирования конкретных технических объ­ектов. Характер изложения материала в учебных посо­биях соответствует предварительной подготовке читате­ля в области математики и применения ЭВМ в объеме дисциплин, читаемых на младших курсах высших техни­ческих учебных заведений Ряд вопросов излагается с той степенью подробности, которая может потребовать­ся для подготовки к инженерной деятельности не только в качестве пользователя, но и в качестве специалиста по усовершенствованию и адаптации элементов матема­тического и программного обеспечения САПР. Поэтому учебные пособия могут быть полезны также при изуче­нии отдельных вопросов теории и проектирования самих САПР. Они могут представить интерес также для инже­нерно-технических работников, чья практическая дея­тельность связана с развитием и применением средств и. методов автоматизации проектирования.

В состав серии входит девять учебных пособий.

6

Книга 1 является вводной книгой серии; в ней изложены вопросы методологии автоматизированного про­ектирования, приведены примеры структур современных САПР, дан краткий обзор книг, посвященных пробле­мам АП и рекомендуемых в качестве дополнительной литературы при изучении предмета. Книга 2 посвящена рассмотрению технического обеспечения САПР и общего программного обеспечения ЭВМ, используемых в САПР. Главное внимание уделено из­ложению функциональных возможностей и характерис­тик вычислительного и периферийного оборудования, вопросов комплексирования технических средств в соста­ве САПР, рассмотрению операционных систем основных семейств ЭВМ, используемых в САПР, — ЕС и СМ ЭВМ.

Книга 3 содержит материалы по банкам данных и прикладному программному обеспечению САПР.

Книги 4 и 5 охватывают широкий круг вопросов мате­матического обеспечения САПР. В первой из них излагаются принципы построения и содержатся сведения о кон­кретных математических моделях проектируемых уст­ройств, а во второй — приведены методы и алгоритмы ис­следования и анализа математических моделей и выпол­нения процедур оптимизации на их основе.

В книге 6 изложены особенности таких важных аспек­тов, как автоматизация конструкторского и технологиче­ского проектирования. Рассмотрены типичные процедуры, выполняемые в подсистемах конструирования и техноло­гической подготовки производства, используемые при этом ММ, алгоритмы анализа и синтеза. Обсуждаются связи САПР с гибкими производственными системами. В этой книге приведены также необходимые сведения, касающиеся машинной графики и геометрического мо­делирования в САПР.

Книги 7 и 8 представляют собой сборники примеров, задач, упражнений и лабораторных работ по вопросам САПР. Наличие этих книг позволяет достаточно полна проиллюстрировать теоретические положения предыду­щих книг и помогает развитию у читателя навыков прак­тического использования методов и средств автоматиза­ции проектирования.

Книга 9 является итоговым словарем-справочником и содержит необходимые краткие пояснения основных по­нятий и терминов, используемых в теории и практике ав­томатизированного проектирования. Эта книга может использоваться как самостоятельное учебное пособие при повторении материала основного курса по

САПР и при изучении вопросов автоматизированного проектирования в рамках других технических дисциплин.

Авторы выражают свою признательность коллективу кафедры «Конструирование и производство интеграль­ных микросхем» Московского института электронной техники и д-ру техн. наук, проф. В. Я. Петрову за труд по рецензированию книг серии и сделанные при этом по­лезные замечания.

Авторы также благодарны члену Союза художников Латвийской ССР инж. Р. Р. Витковскому за оригиналь­ные иллюстрации, помогающие усвоению сложных во­просов автоматизации проектирования.

Авторы будут признательны всем читателям, которые выскажут свои замечания по содержанию книг серии по адресу: 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., 29/14, издательство «Высшая школа».

И. П. Норенков