загрузка...
загрузка...
На головну

Приклади параметрів проектованих об'єктів

Дивіться також:
  1. А1. Розрахунок параметрів одноланцюгової ВЛ без троса
  2. А2. Розрахунок параметрів одноланцюгової ВЛ
  3. Аналіз ризику виробничих об'єктів.
  4. Аналітичне вирівнювання часових рядів, оцінка параметрів рівняння тренду
  5. Ая, 2-а, 8-а і 16-а системи як приклади позиційних систем
  6. База даних-кадастр водних об'єктів.
  7. Біологія як наука, її досягнення, зв'язку з іншими науками. Методи вивчення живих об'єктів. Роль біології в житті і практичної діяльності людини.
  8. Введення значень параметрів
  9. введення установок
  10. Види нелінійних регресійних моделей, розрахунок їх параметрів
  11. Внутрішні: емоційний дискомфорт, стан здоров'я, рівень фізичного і психічного розвитку та. т. д. Навести приклади.
  12. Вибір основних параметрів піскодувних машин

Спадний і висхідний проектування. Якщо рішення задач високих ієрархічних рівнів передує вирішення завдань більш низьких ієрархічних рівнів, то проектування називають низхідним. Якщо раніше виконуються етапи, пов'язані з нижчими ієрархічними рівнями, проектування називають висхідним.

У кожного з цих двох видів проектування є переваги і недоліки. При низхідному проектуванні система розробляється в умовах, коли її елементи ще не визначені і, отже, відомості про їх можливості та властивості носять гаданий характер. При висхідному проектуванні, навпаки, елементи проектуються раніше системи, і, отже, можливий характер мають вимоги до елементів. В обох випадках через відсутність вичерпної вихідної інформації мають місце відхилення

 
 від потенційно можливих оптимальних технічних результатів. Однак потрібно пам'ятати, що подібні відхилення неминучі при блочно-ієрархічному підході до проектування і що будь-якої прийнятної альтернативи блочно-ие-рархіческому підходу при проектуванні складних об'єктів не існує. Тому оптимальність результатів блочно-ие-рархіческого проектування слід розглядати з позицій техніко-економічних показників, що включають в себе, зокрема, матеріальні та часові витрати на проектування.

Оскільки прийняті припущення можуть не виправдатися, часто потрібно повторне виконання проектних процедур попередніх етапів після виконання проектних процедур наступних етапів. Такі повторення забезпечують послідовне наближення до оптимальних результатів і обумовлюють ітераційний характер проектування. Отже, ітераційний потрібно відносити до важливих принципів проектування складних об'єктів.

На практиці зазвичай поєднують висхідний і спадний проектування. Наприклад, висхідний проектування має місце на всіх тих ієрархічних рівнях, на яких використовуються уніфіковані елементи. Очевидно, що уніфіковані елементи, орієнтовані на застосування в ряді різних систем певного класу, розробляються раніше, ніж та чи інша конкретна система з цього класу.

Зовнішнє і внутрішнє проектування [1].При низхідному проектуванні формулювання ТЗ на розробку елементів k-ro ієрархічного рівня відноситься до проектних процедур цього ж рівня. Інша працювати з розробкою ТЗ на систему вищого ієрархічного рівня або на уніфіковану систему елементів, призначену для багатьох застосувань. Тут розробка ТЗ є самостійним етапом проектування, часто званим зовнішнім проектуванням, В від нього етапи проектування об'єкта по сформульованим ТЗ назизают внутрішнім проектуванням.

Основа зовнішнього проектування - - правильний облік сучасного стану техніки, можливостей технології, прогноз їх розвитку на період часу, не менший життєвого циклу об'єкта. Поряд з технічними факторами необхідні облік економічних показників, прогноз вартості і строків проектування та виготовлення. На основі вивчення стану і перспектив науково-технічного прогресу група експертів формулює початковий варіант ТЗ на систему. Оцінку здійсненності сформульованого ТЗ і рекомендації щодо його корегування отримують за допомогою проектних процедур внутрішнього проектування.

Отже, на початкових стадіях проектування складних систем має місце ітераційний процес, в якому по черзі виконуються процедури зовнішнього і внутрішнього проектування - формулювання ТЗ, його коригування, оцінка здійсненності, прогноз матеріальних і тимчасових витрат на проектування і виготовлення.

Уніфікація проектних рішень і процедур. Зазвичай уніфікація об'єктів має на меті поліпшення техніко-економічних показників виробництва і експлуатації виробів. Використання типових і уніфікованих проектних рішень призводить також до спрощення і прискорення проектування: так, типові елементи розробляються одноразово, але в різних проектах застосовуються багаторазово.

Однак уніфікація доцільна тільки в таких класах об'єктів, в яких з порівняно невеликого числа різновидів елементів належить проектування і виготовлення великої кількості різноманітних систем. Саме ці різновиди елементів і підлягають уніфікації. Для складних систем, що складаються з цих елементів (часто і для елементів, що реалізують нові фізичні принципи або технологічні можливості),

в кожному конкретному випадку доводиться заново виконувати багаторівневе ієрархічне проектування. У цих умовах доцільно ставити питання не про ут фикации виробів, а про уніфікацію засобів їх проектв вання і виготовлення, зокрема про уніфікацію проектних процедур в рамках САПР. Наявність паразитарн автоматизованого виконання типових проектних! процедур дозволяє оперативно створювати проекти нові] виробів, а в поєднанні із засобами виготовлення в ус ловиях ГАП здійснювати оперативне виготовлення не вих оригінальних виробів.

Види описів проектованих об'єктів і класифікація їх параметрів.Остаточне опис проектованого об'єкта є повний комплект схемної, конструкторської та технологічної документації, оформленої за ЕСКД і призначеної для використання в процесі виготовлення і експлуатації цього об'єкта. Також відповідно до ЕСКД оформляються і деякі проміжні проектні рішення. Однак для проміжних рішень, призначених для використання власне при проектуванні, характерні специфічні форми подання, прийняті в даний системі проектування. Зокрема, опису можуть приймати різну мовну форму і перебувати в різних пристроях, що запам'ятовують САПР. Важливе значення в цих описах мають математичні моделі об'єктів проектування, так як виконання проектних процедур при автоматизованому проектуванні засноване на оперуванні математичними моделями.

Математична модель (ММ) технічного об'єкта - Система математичних об'єктів (чисел, переременних, матриць, множин і т. П.) І відносин між ними, що відображає деякі властивості технічного об'єкта. При проектуванні використовують математичні моделі, що відображають властивості об'єкта, суттєві з позицій інженера.

Серед властивостей об'єкта, що відображаються в описах на певному ієрархічному рівні, в тому числі в ММ, розрізняють властивості систем, елементів систем і зовнішнього середовища, в якій повинен функціонувати об'єкт. Кількісне вираження цих властивостей здійснюється за допомогою величин, званих параметрами. Величини, що характеризують властивості системи, елементів системи та зовнішнього середовища, називають відповідно вихідними, внутрішніми і зовнішніми параметрами.

Для поршневих компресорів:

вихідні параметри - Продуктивність компресора, потужність двигуна, максимальний тиск згоряння, число циклів, витрата палива;

внутрішні параметри - коефіцієнти закінчення клапанів, коефіцієнти тертя, геометричні розміри порожнин;

зовнішні параметри - Температура навколишнього середовища, тиск газу на всмоктуванні першого ступеня, протидія в випускний системі.

Для електронного підсилювача:

вихідні параметри - Смуга пропускання, коефіцієнт посилення на середніх частотах, вхідний опір, потужність розсіювання;

внутрішні параметри - опору резисторів, ємності конденсаторів, параметри транзисторів;

зовнішні параметри - Опір і ємність навантаження, напруги джерел живлення.

Для оптичного приладу:

вихідні параметри - сферична аберація, кома, астигматизм хроматизм положення, фокусна відстань системи;

внутрішні параметри - радіуси поверхонь лінз і відстані

між ними;

зовнішні параметри - температура навколишнього середовища та ін.

Позначимо кількості вихідних, внутрішніх і зовнішніх параметрів через m, п, l, а вектори цих параметрів відповідно через Y = {у1, у2 уm), Х = (х1, х2... Хп), Q = (q1,q2, ... Qn). Очевидно, що властивості системи залежать від внутрішніх і зовнішніх параметрів, т. Е. Має місце функціональна залежність

Y = F (X, Q). (1.1.)

Система співвідношень (1.1) є прикладом математичної моделі об'єкта. Наявність такої ММ дозволяє легко оцінювати вихідні параметри за відомими значеннями векторів X и Q. Однак існування залежності (1.1) не означає, що вона відома розробнику і може бути представлена саме в такому явному щодо вектора Yвигляді. Як правило, математичну модель у вигляді (1.1.) Вдається отримати тільки для дуже простих об'єктів. Типовою є ситуація, коли математичний опис процесів в проектованому об'єкті задається моделлю у формі системи рівнянь, в якій фігурує вектор фазових змінних V:

L V (Z) = ? (Z).

Тут L- деякий оператор, Z - вектор незалежних змінних, в загальному випадку включає час і про
 

 просторові координати, ? (Z)-задає функція незалежних змінних.

Фазові змінні характеризують фізичний або інформаційне стан об'єкта, а їх зміни в часі висловлюють перехідні процеси в об'єкті.

Приклади фазових змінних. До фазовим змінним відносяться сили і швидкості в описах механічних систем, тиску і витрати в описах гідравлічних і пневматичних систем і т. П.

Слід підкреслити такі особливості параметрів в моделях проектованих об'єктів:

1. Внутрішні параметри (параметри елементів) в моделях k-го ієрархічного рівня стають вихідними параметрами в моделях більш низького (k +1) -го ієрархічного рівня. Так, в розглянутому вище прикладі для електронного підсилювача параметри транзистора є внутрішніми при проектуванні підсилювача і в той же час вихідними при проектуванні самого транзистора.

2. Вихідні параметри або фазові змінні, які фігурують в моделі однієї з підсистем (в одному з аспектів опису), часто виявляються зовнішніми параметрами в описах інших підсистем (інших аспектів). Так, максимальні температури корпусів електронних приладів в електричних моделях підсилювача відносяться до зовнішніх параметрах, а в теплових моделях того ж об'єкта - до вихідних параметрів.

3. Більшість вихідних параметрів об'єкта є функціоналом залежностей V (Z), т. Е. Для їх визначення необхідно при заданих X і Q виконати рішення системи рівнянні (1.2) і за отриманими результатами рішення розрахувати Y. Прикладами вихідних параметрів-функціоналів служать потужність розсіювання, амплітуда коливань, тривалість затримки поширення сигналу і т. П.

Вихідні опису проектованих об'єктів часто є ТЗ на проектування. У цих описах фігурують величини, звані технічними вимогами до вихідних параметрів yj (Інакше норма
 ми вихідних параметрів). Технічні вимоги утворюють вектор ТТ = (ТТ1 ТТ2:...ТTr). де величини ТТj являють собою межі допустимих діапазонів зміни вихідних параметрів yj.

Необхідні співвідношення між yj і ТТj називають умовами працездатності. Умови працездатності найчастіше є односторонніми нерівностями виду

уj < TTj (1.3)

або

yj> TTj. (1.4)

При цьому розміри векторів ТТ і Y однакові (R = m).

Однак для деяких вихідних параметрів yj умови працездатності можуть мати вигляд двосторонніх обмежень:

ТТ' <у j <ТТj".. (1.5)

Приклади вихідних параметрів, яким в ТЗ відповідають умови працездатності:

виду (1.3)-потужність розсіювання в електронному пристрої, втрати тиску в трубопроводі, витрата палива в двигуні;

виду (1.4) -ККД, потужність двигуна, коефіцієнт посилення підсилювача;

виду (1.5) -фокусное відстань оптичної системи, резонансна частота виборчого підсилювача.

ТИПОВІ ПРОЕКТНІ ПРОЦЕДУРИ

Класифікація типових процедур (задач) проектування. Проектна процедура називається типовий, якщо вона призначена для багаторазового застосування при проектуванні багатьох типів об'єктів. Класифікація типових проектних процедур представлена на рис. 1.2.

 Проектні процедури (завдання)
 аналізу
 синтезу
 Многоваріантен-ний аналіз
 структурний синтез
 параметричний синтез
 Одноваріант-ний аналіз


Аналіз аналіз призначення вибір

статики чувстви- технічних принципів

ності вимог функцио-

аналіз нирования

динаміки статістічес- розрахунок

кий аналіз параметрів вибір

аналіз в елементів технічного

частотної розрахунок рішення

області залежностей ідентифікація

вихідних математичних оформлення

аналіз параметрів моделей документа-

устойчи ції

вості


інше

Рис.1.2. Класифікація типових проектних процедур

 

Розрізняють проектні процедури аналізу і синтезу. Синтез полягає в створенні опису об'єкта, а аналіз - у визначенні властивостей і ви- проходженні працездатності об'єкта з його опису, т. Е. При синтезі створюються, а при аналізі оцінюються проекти об'єктів.

Процедури аналізу діляться на процедури одно- і багатоваріантного аналізу.

при одноваріантного аналізі задані значення внутрішніх і зовнішніх параметрів, потрібно визначити значення вихідних параметрів об'єкта. Корисно використовувати геометричну інтерпретацію цього завдання, пов'язану з поняттям простору внутрішніх параметрів. це n-мірним простір, в якому для кожного з п внутрішніх параметрів хi, Виділена координатна вісь. При одноваріантного аналізі задається також деяка точка в просторі внутрішніх параметрів і потрібно в цій точці визначити значення вихідних параметрів. Подібне завдання зазвичай зводиться до однократному рішенням рівнянь, що становлять математичну модель, що й обумовлює назву цього виду аналізу.

багатоваріантний аналіз полягає в дослідженні властивостей об'єкта в деякій області простору внутрішніх параметрів. Такий аналіз вимагає багаторазового рішення систем рівнянь (багаторазового виконання одноваріантного аналізу).

Процедури синтезу діляться на процедури структурного і параметричного синтезу.

Метою структурного синтезу є визначення структури об'єкта - переліку типів елементів, що складають об'єкт, і способу зв'язку елементів між собою в складі об'єкта.

Параметричний синтез полягає у визначенні числових значень параметрів елементів при заданих структурі і умовах працездатності на вихідні параметри об'єкта, т. Е. При параметричному синтезі потрібно знайти точку або область в просторі внутрішніх параметрів, в яких виконуються ті чи інші умови (зазвичай умови працездатності)

 формулювання ТЗ
 коригування ТЗ
 створення моделі
 синтез структури

 Уровен. до

Приклади блочно-ієрархічної структури уявлень про об'єкти в різних областях техніки. «-- попередня | наступна --» параметричний синтез
загрузка...
© om.net.ua