2. Особенности построения структуры математических моделей технологического процесса.
Формально технологический процесс можно представить как упорядоченное множество элементов структурной модели, каждый элемент которой выполняет определенную функцию и находится в конструктивной, функциональной и информационной связи с другими элементами. В зависимости от поставленной задачи структурная модель строится с соответствующей степенью подробности. Технологический процесс как сложная система функционирует в пространстве и времени и в каждом элементе системы происходят изменения и протекают различные процессы. Модель системы – это совокупность математических моделей процессов, которые выражаются дифференциальными, интегральными, алгебраическими и другими уравнениями или логическими зависимостями. Главным требованием к модели является адекватность отражения модели реальным свойствам объекта. Модель ТП в общем случаем может быть представлена в виде:
Здесь Ф – некая функция изменения состояния, S – состояние изделия или детали, C0 – критерий оптимальности.
Математическая модель выражается математическими зависимостями – определенными соотношениями между отдельными параметрами, описывающими данный объект, а также множеством ограничений, накладываемых на эти параметры. Ограничения представляются в виде уравнений и неравенств. Для решения различных задач оптимизации на разных этапах проектирования используются различные виды математических моделей (без ограничений, с ограничениями, с непрерывными и дискретными переменными) и методов оптимизации (аналитические, рекурсивные, итерационные, стохастические).
12 Билет.
Общая характеристика сапр. Виды обеспечения сапр.
САПР - комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанных с необходимыми подразделениями проектной организации и выполняющий автоматизированное проектирование.
Современная САПР представляет собой сложную программно-информационно-аппаратурную систему, построенную по иерархическому принципу
САПР - иерархическая система, реализующая комплексный подход к автоматизации всех уровней проектирования. Иерархия уровней проектирования отражается в структуре САПР, разделяемой на несколько подсистем.
САПР - совокупность информационно согласованных подсистем. Это означает, что большинство последовательностей задач проектирования обслуживаются информационно согласованными программами. Две программы являются информационно согласованными, если все данные, представляющие собой объект переработки информации в обеих программах, входят в числовые массивы, структура которых не изменяется при переходе от одной программы к другой. Так, например, информационная согласованность может проявляться в том, что выходные данные одной программы будут входными данными другой.
САПР - открытая и развивающаяся система. Существуют, по крайней мере, две причины, по которым САПР должна изменяться во времени. 1. Разработка САПР занимает значительное время и поэтому экономически выгодно вводить в эксплуатацию части системы по мере их готовности. 2. Постоянный прогресс вычислительной техники и вычислительной математики приводит к появлению новых, более совершенных математических моделей и алгоритмов их реализации.
САПР - специализированная система с максимальным использованием унифицированных модулей. Требования высокой эффективности и универсальности, как правило, противоречивы. Высокой эффективности САПР, т.е. малых временных и материальных затрат при решении проектных задач, добиваются прежде всего за счет специализации систем. Очевидно, что при этом растет число различных САПР, для снижения расходов на разработку которых требуется применять унифицированные составные части.
В САПР выделяют ряд видов обеспечения:
1. Техническое обеспечение (ТО) - совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств. К ТО относятся средства оргтехники и передачи данных, измерительное оборудование.
2. Математическое обеспечение (МО) объединяет в себе математические модели объектов проектирования, методы и алгоритмы выполнения проектных процедур, методы вычислительной математики и т.п. МО реализуется в программном обеспечении САПР.
3. Программное обеспечение (ПО) - совокупность всех используемых в САПР программных продуктов вместе с необходимой для их эксплуатации документацией.
4. Лингвистическое обеспечение (ЛО) представлено совокупностью языков различного уровня, предназначенных для представления информации (описания) об объектах, процессе и средствах проектирования. Основная часть ЛО - языки общения с ЭВМ.
5. Информационное обеспечение (ИО) - документы, содержащие описания стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, комплектующих изделий, материалов и другие данные справочного характера. ИО реализуется обычно в виде банков данных (БнД).
6. Методическое обеспечение (МетО) составляют документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизированного проектирования. Допускается более широкое толкование: МетО = МО + ЛО + названные выше документы.
7. Организационное обеспечение (ОО) включает положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и др. документы, регламентирующие организационную структуру САПР.
Функционирование САПР возможно только при наличии и взаимодействии всех выше перечисленных средств автоматизированного проектирования (АП), которые объединяются в подсистемы.