- •Камышинский технологический институт (филиал)
- •Введение
- •1. Методология и принципы проектирования сложных технических систем
- •1.1. Общие сведения о процессе проектирования
- •1.2. Принципы, уровни и аспекты проектирования, пути повышения его эффективности
- •1.3. Структура и составные части процесса проектирования. Нисходящее и восходящее проектирование
- •1.4. Классификация типовых процедур проектирования
- •1.5. Типичная последовательность проектных процедур
- •1.6. Общая схема процесса проектирования
- •1.7. Проектирование сложных технических систем. Свойства и характеристики сложных технических систем
- •1.8. Виды и формы представления стс
- •1.9. Математические модели стс
- •1.10. Содержание процесса проектирования стс
- •1.11. Организация и принципы системного проектирования стс
- •1.12. Математическая постановка задачи принятия проектных решений
- •1.13. Типовая структура процесса принятия проектных решений
- •Вопросы для самоконтроля
- •2. Принципы, методология и методика построения сапр
- •2.1. Основные аспекты автоматизированного проектирования. Требования к объектам проектирования в сапр
- •2.2. Технологический процесс проектирования в условиях функционирования сапр
- •2.3. Основные принципы создания сапр
- •2.4. Классификация сапр
- •2.5. Состав и структура сапр
- •2.6. Математическое обеспечение сапр
- •2.7. Лингвистическое обеспечение сапр
- •2.8. Программное обеспечение сапр как объект проектирования
- •2.9. Информационное обеспечение сапр как объект проектирования
- •2.10. Техническое обеспечение сапр
- •2.11. Методика разработки сапр
- •2.12. Организация эксплуатации, обслуживания и развития сапр
- •2.13. Определение характеристик и оценка качества сапр
- •2.14. Технико-экономическая эффективность сапр
- •Вопросы для самоконтроля
- •3. Методологические основы и аспекты автоматизированного проектирования сложных технических систем
- •3.1. Автоматизация функционального проектирования. Задачи функционального проектирования
- •3.2. Одновариантный анализ
- •3.3. Многовариантный анализ
- •3.4. Процедуры параметрической оптимизации
- •3.5. Имитационное моделирование в функциональном проектировании. Понятия имитационного моделирования
- •3.6. Организация процесса имитационного моделирования
- •3.7. Автоматизация конструкторского проектирования. Классификация задач конструкторского проектирования
- •3.8. Формализация задач топологического проектирования
- •3.9. Геометрическое моделирование и синтез форм деталей
- •3.10. Оценка результатов конструкторского проектирования на основе функциональных моделей
- •3.11. Автоматизация технологического проектирования. Основные задачи и модели автоматизации технологического проектирования
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы
- •Для заметок Для заметок
- •400131 Волгоград, просп. Им. В. И. Ленина, 28.
- •400131 Волгоград, ул. Советская, 35.
Вопросы для самоконтроля
Что понимается под жизненным циклом СТС?
Дайте определение процессу проектирования. В чем различие между макро- и микропроектированием?
Назовите основные принципы проектирования СТС. С чем связано появление иерархических уровней и аспектов представления и описания проектируемых объектов?
Дайте определение стадии и этапу проектирования, проектной процедуре и операции. Какая альтернатива восходящему проектированию?
По каким основным классификационным признакам делятся типовые процедуры проектирования?
В чем заключается типичная последовательность проектных процедур?
Если в результате параметрического синтеза не выполняются условия работоспособности объекта проектирования, то необходимо …?
Основными принципами построения логических схем процесса проектирования являются …?
Почему проектирование обычно имеет итерационный характер?
Чем определяется работоспособность, качество функционирования и эффективность СТС?
Какие принципиальные отличия у трех основных видов представления СТС: Ф-представления, М-представления, П-представления?
Для отображения каких свойств объекта проектирования предназначены структурные, параметрические и функциональные математические модели?
Что понимается под метасистемой? Какие две комплексные задачи необходимо решить для обеспечения ее целенаправленности?
В чем сущность системного подхода к процессу проектирования СТС?
Какими процедурами руководствуется проектировщик на формальном уровне при принятии проектных решений?
Что необходимо учитывать проектировщику при декомпозиции общей задачи проектирования на частные задачи принятия проектных решений?
2. Принципы, методология и методика построения сапр
2.1. Основные аспекты автоматизированного проектирования. Требования к объектам проектирования в сапр
Автоматизация проектирования призвана обеспечить выполнение проектных работ с использованием вычислительной техники и вычислительных методов. Опыт создания средств автоматизированного проектирования показывает, что имеется две основные группы факторов, определяющих их широкое использование.
I группа связана с совершенствованием методов проектирования на основе математического моделирования и автоматизации поиска решений. На этом уровне обеспечивается, во-первых, автоматизация синтеза решений, что является главным содержанием процесса проектирования на основе использования специальных проектных процедур интерактивности и автоматического поиска проектных решений, во-вторых, автоматизация анализа принимаемых проектных решений, для чего используется математическое моделирование и машинные эксперименты.
II группа связана с заменой наиболее трудоемких рутинных работ формальными программными операциями. К рутинным проектным работам главным образом относятся работы по формированию и выпуску проектно-технологической документации.
По уровню автоматизации выполнения проектных процедур процесс проектирования может подразделяться на автоматизированный и автоматический.
Автоматическое проектирование – проектирование, при котором все преобразования описаний объекта, а так же представление описаний в различной форме осуществляется без участия человека. При автоматическом проектировании пуск соответствующего оборудования и ввод в ЭВМ первичного описания объекта осуществляет человек.
Автоматизированное проектирование – проектирование, при котором отдельные преобразования описаний объекта, а так же представления описаний в различной форме осуществляется взаимодействием человека и ЭВМ.
Проектирование связано с выполнением двух основных работ: выбором проектных решений и отображением этих решений в виде совокупности проектных документов для изготовления объекта в производстве. При неавтоматизированном проектировании эти работы имеют естественную связь, т.е. в процессе разработки проектных документов осмысливается творческая часть работы и осуществляется выбор проектных решений. В САПР имеет место довольно чёткое процедурное разделение этих этапов, т.е. выбор решения, выполняемый на математических моделях, отделяется от выпуска документации.
САПР – это комплекс аппаратно-программных средств автоматизированного проектирования, взаимосвязанных с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов (пользователей системы), выполняющим автоматизированное проектирование. САПР – сложная техническая система, в которой должны реализовываться определённые ограничения и характерные требования к объектам проектирования по их технологичности с позиции САПР.
I требование – моделепригодность объекта, это требование характеризуется следующими показателями: 1) возможностью разработки математических моделей объекта и отдельных его элементов, описывающих их структуру, функционирование и работоспособность; 2) показателем вычислительных ресурсов модели – необходимым объёмом памяти и машинного времени для реализации модели; 3) адекватностью математической модели, т.е. её соответствием физическим процессам, описываемым с помощью модели.
II требование – возможность реализации операций синтеза для данного объекта.
III требование – контролепригодность, т.е. возможность создания контрольных тестов для созданного объекта.