3.2. Системный подход к проектированию

Конструкции и технология РЭС как сложные системы. Обоснование необходимости применения системного подхода к проектированию. Основные понятия теории сложных систем и принципы системного подхода. Кибернетический подход и классификация параметров РЭС и ТП как объектов проектирования. Блочно-иерархический подход к проектированию как выражение системного подхода. Итерационный характер процесса проектирования. Проблемы восходящего и нисходящего проектирования. Формализация исходных данных для проектирования на основе анализа требований технического задания. Основные проектные процедуры: синтез, анализ, оптимизация, принятие решения и их место в процессе проектирования.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Изучение темы следует начать с рассмотрения основных понятий и принципов системного подхода к исследованию конструкций и технологии РЭС /1, с. 12-21; 6, с. 5-6/. При этом важно уяснить, что необходимость применения системного подхода обусловлена непрерывным возрастанием сложности РЭС и ужесточением требований к их надежности и качеству.

Рассматривая РЭС как сложную систему, следует учитывать как функциональную, так и конструктивную сложность, а так же неоднозначность такого представления. При этом основу системного подхода составляет рассмотрение объекта проектирования в виде конструкции или технологии РЭС как интегрального целого, структура которого обусловлена конкретной схемой и конструкцией РЭС или технологического оборудования.

Кроме того, объект проектирования взаимодействует с внешней средой. Такое рассмотрение предполагает классификацию параметров объекта проектирования на внутренние - X, выходные - Y, внешние - Z и входные - Q. В этом случае моделью объекта проектирования называют уравнения вида Y= F(X, Z, Q), где F - некоторая зависимость, которая может быть задана в виде функции или алгоритма.

При изучении темы следует воспользоваться литературой /6, с. 10-11/. Рассматривая блочно-иерархический подход как выражение системного подхода на современном уровне развития науки и техники необходимо учитывать, что и восходящее и применяемое в САПР в настоящее время нисходящее проектирование не лишено недостатков. Этим обусловлен итерационный характер процесса проектирования, что естественно сопряжено с дополнительными затратами машинного времени и памяти. Изучая методы формализации требований технического задания, которые являются исходными данными для проектирования на каждом иерархическом уровне следует понимать, что такой перевод технического задания на язык математики необходим для автоматизации исследования конструкций и технологии РЭС. Так как процесс проектирования с применением ЭВМ на всех уровнях включает одни и те же проектные процедуры: синтез, анализ, оптимизация и принятие решения, то важно четко уяснить себе назначение каждой проектной процедуры и ее место в обобщенной схеме процесса проектирования. Кроме того, изучая в дальнейшем различные математические модели и методы, составляющие теоретические основы конструирования, технологии, надежности РЭС и теории качества необходимо определять, для реализации какой из проектных процедур относится данный метод или модель.

Вопросы для самопроверки

1. Почему при исследовании и проектировании РЭС и ТП

необходимо применение системного подхода?

2. Приведите классификацию РЭС по функциональной и по конструктивной сложности.

3. Перечислите основные принципы системного подхода.

4. Как происходит проектирование с применением ЭВМ на каждом иерархическом уровне?

5. В чем заключается кибернетический подход к объекту проектирования?

6. Перечислите основные принципы системного подхода.

7. В чем состоит различие между задачами анализа и синтеза, структурной и параметрической оптимизации?