О выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд




Скачать 92.46 Kb.
НазваниеО выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд
Дата публикации26.03.2013
Размер92.46 Kb.
ТипДокументы
uchebilka.ru > Математика > Документы

О ВЫБОРЕ САПР

Юрьева Я.А. студент гр. КИ-28вд

Научные руководители доц. каф. КИСУ, к.т.н. ГорбатюкА.Ф.,

доц. каф. КИ, к.т.н. Горбатюк С.А.

Технологический институт ВНУ им. В.Даля (г. Северодонецк)


Под автоматизацией проектирования понимают систематическое применение ЭВМ в процессе проектирования при научно обоснованном распределении функций между проектировщиком и ЭВМ и научно обоснованном выборе методов машинного решения задач. Цель автоматизации — повысить качество проектирования, снизить материальные затраты на него, сократить сроки проектирования и ликвидировать рост числа инженерно-технических работников, занятых проектированием и конструированием. Научно обоснованное распределение функций между человеком и ЭВМ подразумевает, что человек должен решать задачи, носящие творческий характер, а ЭВМ — задачи, решение которых поддается алгоритмизации. Существенным отличием автоматизированного проектирования от неавтоматизированного является возможность замены дорогостоящего и занимающего много времени физического моделирования — математическим моделированием. При этом следует иметь в виду одно важнейшее обстоятельство: при проектировании число вариантов необозримо. Поэтому нельзя ставить задачу создания универсальной САПР, а необходимо решать вопросы проектирования для конкретного семейства машин.

Для создания САПР необходимо:

  • совершенствовать проектирование на основе применения математических методов и средств вычислительной техники;

  • автоматизировать процессы поиска, обработки и выдачи информации;

  • использовать методы оптимального и вариантного проектирования, применять эффективные, отражающие существенные особенности, математические модели проектируемых объектов, комплектующих изделий и материалов;

  • создавать банки данных, содержащих систематизированные сведения справочного характера, необходимые для автоматизированного проектирования объектов;

  • повышать качество оформления проектной документации;

  • повышать творческую долю труда проектировщиков за счет автоматизации нетворческих работ;

  • унифицировать и стандартизовать методы проектирования;

  • подготавливать и переподготавливать специалистов;

  • реализовывать взаимодействие с автоматизированными системами различного уровня и назначения.

Комплекс средств автоматизации проектирования включает методическое, лингвистическое, математическое, программное, техническое, информационное и организационное обеспечение. САПР — система, объединяющая технические средства, математическое и программное обеспечение, параметры и характеристики которых выбирают с максимальным учетом особенностей задач инженерного проектирования и конструирования. В САПР обеспечивается удобство использования программ за счет применения средств оперативной связи инженера с ЭВМ, специальных проблемно-ориентированных языков и наличия информационно-справочной базы. Разработка САПР представляет собой крупную научно-техническую проблему, а ее внедрение требует значительных капиталовложений. Накопленный опыт позволяет выделить следующие основные принципы построения САПР.

1. САПР — человеко-машинная система. Все созданные и создаваемые системы проектирования с помощью ЭВМ являются автоматизированными, важную роль в них играет человек — инженер, разрабатывающий проект технического средства.

В настоящее время и по крайней мере в ближайшие годы создание систем автоматического проектирования не предвидится, и ничто не угрожает монополии человека при принятии узловых решении в процессе проектирования. Человек в САПР должен решать, во-первых, все задачи, которые не формализованы, во-вторых, задачи, решение которых человек осуществляет на основе своих эвристических способностей более эффективно, чем современная ЭВМ на основе своих вычислительных возможностей. Тесное взаимодействие человека и ЭВМ в процессе проектирования — один из принципов построения и эксплуатации САПР.

2. САПР — иерархическая система, реализующая комплексный подход к автоматизации всех уровней проектирования. Иерархия уровней проектирования отражается в структуре специального программного обеспечения САПР в виде иерархии подсистем.

Следует особо подчеркнуть целесообразность обеспечения комплексного характера САПР, так как автоматизация проектирования лишь на одном из уровней оказывается значительно менее эффективной, чем полная автоматизация всех уровней. Иерархическое построение относится не только к специальному программному обеспечению, но и к техническим средствам САПР, разделяемых на центральный вычислительный комплекс и автоматизированные рабочие места проектировщиков.

3. САПР — совокупность информационно-согласованных подсистем. Этот очень важный принцип должен относиться не только к связям между крупными подсистемами, но и к связям между более мелкими частями подсистем. Информационная согласованность означает, что все или большинство возможных последовательностей задач проектирования обслуживаются информационно согласованными программами. Две программы являются информационно согласованными, если все те данные, которые представляют собой объект переработки в обеих программах, входят в числовые массивы, не требующие изменений при переходе от одной программы к другой. Так, информационные связи могут проявляться в том, что результаты решения одной задачи будут исходными данными для другой задачи. Если для согласования программ требуется существенная переработка общего массива с участием человека, который добавляет недостающие параметры, вручную перекомпоновывает массив или изменяет числовые значения отдельных параметров, то программы информационно не согласованы. Ручная перекомпоновка массива ведет к существенным временным задержкам, росту числа ошибок и поэтому уменьшает спрос на услуги САПР. Информационная несогласованность превращает САПР в совокупность автономных программ, при этом из-за неучета в подсистемах многих факторов, оцениваемых в других подсистемах, снижается качество проектных решений.

4. САПР — открытая и развивающаяся система. Существует, по крайней мере, две веские причины, по которым САПР должна быть изменяющейся во времени системой. Во-первых, разработка столь сложного объекта, как САПР, занимает продолжительное время, и экономически выгодно вводить в эксплуатацию части системы по мере их готовности. Введенный в эксплуатацию базовый вариант системы в дальнейшем расширяется. Во-вторых, постоянный прогресс техники, проектируемых объектов, вычислительной техники и вычислительной математики приводит к появлению новых, более совершенных математических моделей и программ, которые должны заменять старые, менее удачные аналоги. Поэтому САПР должна быть открытой системой, т. е. обладать свойством удобства использования новых методов и средств.

5. САПР — специализированная система с максимальным использованием унифицированных модулей. Требования высокой эффективности и универсальности, как правило, противоречивы. Применительно к САПР это положение сохраняет свою силу. Высокой эффективности САПР, выражаемой прежде всего малыми временными и материальными затратами при решении проектных задач, добиваются за счет специализации систем. Очевидно, что при этом растет число различных САПР. Чтобы снизить расходы на разработку многих специализированных САПР, целесообразно строить их на основе максимального использования унифицированных составных частей. Необходимым условием унификации является поиск общих черт и положений в моделировании, анализе и синтезе разнородных технических объектов. Безусловно, может быть сформулирован и ряд других принципов, что подчеркивает многосторонность и сложность проблемы САПР.

Создание и развитие САПР осуществляется самой проектной организацией с привлечением (при необходимости) других организаций-соисполнителей, в том числе научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений. Следует подчеркнуть, что создание САПР — сложная и трудоемкая работа, выполнение которой под силу только большому высококвалифицированному коллективу разработчиков.Процесс создания САПР включает в себя восемь стадий: предпроектные исследования, техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочий проект, изготовление, отладка и испытание, ввод в действие.Важнейшим вопросом при создании САПР после формализации процесса проектирования является вопрос отображения проектно-конструкторской деятельности инженера в программное обеспечение.В общем, виде процесс проектирования в САПР можно упрощенно представить схемой, показанной на рис. 1.


Рисунок 1 - Схема процесса автоматизированного проектирования
Эта схема отображает элементарную ячейку проектно-конструкторского процесса, из цепочки, которых состоит реальный автоматизированный процесс. Все системы проектирования, создаваемые с помощью современных средств вычислительной техники, являются автоматизированными. Важнейшую роль в этих системах играет человек-инженер, разрабатывающий проект новых технических средств. Человек в САПР решает все неформализованные проектные задачи и задачи планирования работ. Современная САПР является инструментом высококвалифицированного инженера-проектировщика, поэтому тесное взаимодействие человека и ЭВМ в процессе проектирования — один из важнейших принципов построения и эксплуатации САПР.

Основным блоком в схеме процесса автоматизированного проектирования (рис. 1) является блок проектных решений. В зависимости от полноты формализации наших знаний в конкретной предметной области проектное решение может быть выполнено автоматически или в интерактивном режиме. На основе входных данных и ограничений (независимые параметры проектирования) блок изменяет варьируемые параметры (факторы решения) до получения приемлемых проектных решений (зависимых переменных). Результаты проектирования должны быть представлены в виде, удобном для восприятия человеком, и содержать информацию, на основе которой инженер мог бы вынести суждение о результатах проектирования. Если проектное решение утверждается, то оформляется требуемая выходная документация, если необходима корректировка проекта, инженер, уточняя варьируемые параметры, в интерактивном режиме добивается нужных результатов, когда же проектно-конструкторский процесс не приводит к намеченной цели, необходимо уточнить входные данные и ограничения.

Рассмотрение даже такой упрощенной схемы процесса проектирования позволяет уточнить разделение функции между инженером и ЭВМ в САПР. Получение вариантов проектных решений и их представление в виде, удобном для восприятия человеком, может быть возложено на ЭВМ в той мере, в какой это позволит сделать математическое обеспечение проектных процедур. Но даже при автоматическом получении вариантов проектных решений за инженером остаются важнейшие функции — ввод исходных данных для проектирования, окончательная оценка и утверждение проектных решении. В интерактивном же режиме проектирования инженер непосредственно участвует в ходе решения задач, воздействуя на выбор факторов решения и уточняя независимые переменные. Получение выходной документации в соответствии с существующими требованиями является операцией рутинной и должно выполняться автоматически. На основании изложенного модель программного обеспечения автоматизированной проектной процедуры можно представить схемой, показанной на рис. 2.



Рисунок 2 - Модель программного обеспечения проектной процедуры в САПР
Обобщенная модель программного обеспечения проектной процедуры в САПР имеет ряд составляющих и списки данных. В общем, виде каждая составляющая должна реализоваться своим программным модулем. Назначение модуля формирования входных данных состоит в создании списка этих данных для проектирования и его контроля при вводе в систему. Структура и формат списка входных данных зависят от содержания проектной процедуры (расчетного модуля). Необходимо предусмотреть существование нескольких версий списка входных данных, которые с заданными именами хранятся на участках магнитного диска. Структура списка данных определяется разработчиком САПР, а формируется он либо в диалоговом режиме пользователем, либо генерируется автоматически предыдущими проектными процедурами. Программный модуль корректировки входных данных предусматривает редактирование (удаление, вставку и т. п.) списка, потребность в котором возникает из-за ошибок пользователя при вводе данных, обнаруживаемых при контроле, а также при необходимости их уточнения в результате анализа и оценки проектных решений. Информация, используемая при проектировании, может быть разделена на статическую и динамическую (рис. 3).



Рисунок 3 - Схема информационных потоков в САПР
Основу базы данных САПР составляет фактографическая информация. Она представляет собой числовые и буквенные справочные данные о материалах, ценах, комплектующих изделиях, о спроектированных в САПР объектах и т. п. Сюда же относятся данные, необходимые для выполнения расчетов: коэффициенты, таблицы, аппроксимированные графические зависимости и т. д.

В настоящее время различают два вида автоматизированных информационных систем САПР — банки данных и информационно-поисковые системы (ИПС). Эти системы различаются видом хранимой и обрабатываемой информации и информационным языком, с помощью которого осуществляется описание данных и манипуляции с ними. Эти различия накладывают определенные ограничения на организацию информации в системе (структуры данных, форматы, связи, доступ и т. д.) и на программную реализацию. Но на начальном этапе проектирования информационной базы еще неизвестно, какая СУБД удовлетворяет требованиям создаваемого банка данных. Поэтому вводится дополнительный уровень, на котором можно было бы задать описание предметной области, не касаясь вопросов реализации, т. е. использования конкретной СУБД. Его называют информационно-логическим (инфологическим). Общая схема отображения уровней информации представлена на рис. 4.


Рисунок 4 - Отображение уровней информации при проектировании банков данных
Информационно-логическая модель определяет информационные потребности проектируемой системы и характеристики информационной базы. СУБД выполняет следующие основные функции:

  • определение баз данных (т. е. описание концептуального, внешнего и внутреннего уровней схем);

  • запись данных в базу;

  • организацию хранения данных (изменение, дополнение, реорганизация данных);

  • представление доступа к данным (поиск и выдача данных).

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

О выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд iconВыбор сапр для машиностроения МатухноФ. С. студент гр. Ки-28вд
Сапр. В начале 80-х, когда вычислительная мощность компьютеров значительно выросла, на сцену вышли первые cam-пакеты, позволяющие...

О выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд iconСхемотехнические возможности сапр orcad короткевич В. Г. студент гр. Ки-28вд
Можно изменить установки проекта и повторить часть моделирования, в которой произошла ошибка. Контрольные точки полезно применять...

О выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд iconО достоинствах сапр systemVerilog Боровская Л. О., БоярчукВ. В., студенты гр. Ки-28вд
Различные языки описания через некоторое время разделились на две группы. В раннюю группу вошли языки Абель и ahdl. К сожалению,...

О выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд iconЛевшов А. В., Джура С. Г., Чурсинов В. И. К созданию интеллектуальной сапр низковольтных мгда
В статье будут рассмотрены вопросы построения такой сапр, особенности и перспективы ее совершенствования. Это будет сделано именно...

О выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд iconПроект модернизации станка модели 6М82
Мелута Д. А., студент; Одинцов А. В., студент; Пличка М. С., студент; Ткаченко Д. С., студент

О выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд iconО компьютерной анимации Белодед С. М., студент гр. Ки-28вд
По принципу анимирования можно выделить несколько видов компьютерной анимации: анимация по ключевым кадрам, запись движения (Motion...

О выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд iconМ. В. Лупандин, к т. н., Ю. В. Лавриненко, И. А. Бескровная, И. М. Юрьева
М. В. Лупандин, к т н., Ю. В. Лавриненко, И. А. Бескровная, И. М. Юрьева Национальный авиационный университет

О выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд iconЗадача формирования, модификации и реконфигурации сапр сформулирована следующим образом. Система
Сапр является средством накопления, практического использования, исследования и тиражирования инженерных знаний о процессе автоматизированного...

О выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд iconКонспект лекций по курсу "экономическая теория" подготовили : Карпенко...

О выборе сапр юрьева Я. А. студент гр. Ки-28вд iconДжура С. Г., Чурсинов В. И
Мгд аппаратов требует процедуры оптимизации. В статье будут рассмотрены вопросы построения такой сапр, особенности и перспективы...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<