1.4. Классификация типовых процедур проектирования
Проектная процедура называется типовой, если она предназначена для многократного применения при проектировании многих типов объектов. Классификация типовых проектных процедур представлена на рис. 3.
Проектные процедуры делятся на процедуры синтеза и анализа. Процедура синтеза заключается в создании описаний проектируемых объектов, в которых отображаются структура и параметры объекта, и соответственно существуют процедуры структурного и параметрического синтеза.
Рис.
3. Классификация проектных процедур
Под структурой объекта понимают состав его элементов и способы связи элементов друг с другом. Параметр объекта – величина, характеризующая некоторые свойства объекта и режим его функционирования.
Таким образом, целью структурного синтеза является определение структуры объекта. Параметрический синтез заключается в определении числовых значений параметров элементов при заданных структуре и условиях работоспособности, т.е. при параметрическом синтезе нужно найти точку или область в пространстве внутренних параметров, в которых выполняется те или иные условия (обычно условия работоспособности).
Процедура анализа заключается в определении свойств и исследовании работоспособности объекта по его описанию, т.е. при анализе оцениваются проекты объектов. Процедуры анализа делятся на процедуры одно- и многовариантного анализа. При одновариантном анализе задаётся некоторая точка в пространстве внутренних параметров объекта. Требуется определить значения выходных параметров объекта. Подобная задача обычно сводится к однократной реализации математической модели объекта, что и обусловливает название этого вида анализа. Многовариантный анализ заключается в исследовании свойств объекта в некоторой области пространства внутренних параметров. Такой анализ требует многократной реализации математической модели (т.е. многократного выполнения одновариантного анализа).
1.5. Типичная последовательность проектных процедур
Типичная последовательность проектных процедур на одном из этапов нисходящего проектирования приведена на рис. 4.
На предыдущем этапе решались задачи k-го иерархического уровня, одним из результатов решения которых при нисходящем проектирование является формулировка Т3 на проектирование объектов (k+1)-го рассматриваемого уровня.
Рис. 4. Типичная последовательность проектных процедур
Проектирование объекта начинается с синтеза исходного варианта его структуры. Для оценки этого варианта создаётся математическая модель. После выбора исходных значений параметров элементов выполняется анализ варианта, по результатам которого становится возможной его оценка. Обычно оценка заключается в проверке выполнения условий работоспособности сформулированных в Т3. Если условия работоспособности выполняются в должной мере, то полученное проектное решение принимается, объект (k+1)-го уровня описывается в принятой форме и формулируется в Т3 на проектировании объектов следующего уровня. Если же полученное проектное решение неудовлетворительно, выбирается один из возможных способов улучшения проекта.
Обычно проще всего осуществить изменение числовых значений параметров. Совокупность процедур модификации параметров, анализа и оценки результатов анализа представляет собой процедуру параметрического синтеза. Если модификация параметров целенаправленна и подчинена стратегии поиска наилучшего значения некоторого показателя качества, то процедура параметрического синтеза является процедурой оптимизации. Если путём параметрического синтеза не удаётся добиться приемлемой степени выполнения условий работоспособности, то необходимо модифицировать структуру.
Новый вариант структуры синтезируется и для него повторяются процедуры формирования модели и параметрического синтеза. Если не удается получить таким образом приемлемое решение, то необходимо произвести корректировку технического задания, сформулированного на предыдущем этапе проектирования. Такая корректировка может потребовать повторного выполнения ряда процедур k-го иерархического уровня, что и обусловливает характер проектирования.
Взаимосвязь процедур анализа и синтеза имеет характер вложенности процедуры анализа в процедуру оптимизации (параметрического синтеза) и процедуры оптимизации в процедуру синтеза, объединяющую синтез структурный и параметрический. Вложенность означает, во-первых, что анализ входит как составная часть в оптимизацию, а оптимизация в синтез, а во-вторых, что однократное выполнение процедуры оптимизации требует многократного выполнения процедуры анализа, а однократное решение задачи синтеза – многократного решения задачи оптимизации.