Гахун Г.Г. - Конструкция и проектироввание жидкостных ракетных двигателей, страница 83

Определенность алгоритма заключается в однозначности толкования его правил, в точности, не оставляющей места для произвола, и понятности для возможных исполнителей. Дискретность — расчлененность определяемого алгоритма процесса на отдельные шаги, возможность выполнения которых человеком или машиной не вызывает сомнений. Результативность — есть свойство алгоритма, заключающееся в его сноса о бности приводить к результату после конечного числа шагов. е я любой Массовость алгоритма означает его пригодность для решения лю задачи данн данного класса, т.е. один и тот же алгоритм должен быть пригоден для решения задачи при различных исходных данных. Классификации ММ н проектных процедур, Классификация позволяет процеустано р вить принадлежность математических моделей и проектных ро ных призк тем или иным группам в зависимости от классификационных иаков, вследствие чего облегчается задача создания универсальн ых математических моделей и типовых проектных процедур.

По характеру отображаемых свойств объекта математические модели делятся на структурные и функциональные. В структурных м д о елях отоб387 Форнулирпбание ТЗ бпррентирпбпа ТЗ Урпбень я Уробеьь рот Гонтеэ струнтургн Гонт оп бмбор исппдньш пна— чсний лоронетроб СИНТЕЗ КОМПОНОВОЧНЫХ СХЕМ ТУРБОНАСОСНОГО АГРЕГАТА АЛГОРИТМ ВЫБОРА РЕШЕНИЙ И ТАБЛИЧНЪ|Й МЕТОЙ ЕГО ОПИСАНИЯ ! ! 4(! ! ! ! ! !! Мпдиршнаеия ! парпнотроб || Паронетричпснии синтез Нгт бмбпр слпспба улучшения лроглто (! !! (! ! болучено литредуенпб ешение? боп.ои бмброн сноспб? ! ! 1 у|пар пление дпнунентации 1 Сгорнулиро бонне ТЗ на плененты уриею аь? 389 388 ражаются перечень элементов объекта и отношения между ними.

Функциональные модели отображают основные принципы функционирования и характер физических и информационных процессов, протекающих в объек. те. По принадлежности к иерархической структуре описания объекта ММ делятся на микроуровневые, макроуровневые и метауровневые модели. Микроуровневые модели отображают внутренние свойства элемента, например, напряженно-деформированное состояние детали под действием внешних нагрузок. Макроуровневые модели отображают свойства системы, состоящей из простых элементов.

Примером такой системы является гидравлическая система насосного агрегата, упругомассовая система ротара, ТНА и т.п. Метауровневые модели отображают свойства больших систем, таких, например, как комплекс ЛА, системы массового обслужи. вання и т.п. По способу получения ММ делятся на теоретические и эмпирические. Прн классификации проектных процедур принято нх делить на процедуры синтеза и анализа, Гозданио надели Ронеьение опруктурм ! Рне. 15.8. Обобсненнан схема процесса нреектнревеннн Проектные процедуры синтеза делятся на процедуры структурнога и параметрического синтеза.

В процедурах структурного синтеза опреде. ляется перечень элементов и способов связи мехсду ними в составе объекта. В процедурах параметрического синтеза определяются числовые значения параметров элементов при заданной структуре объекта и условиях его работоспособности. Проектные процедуры анализа делятся на процедуры одноварцалглого и многовариантного анализа. При одновариантном анализе исследуются свойства объекта в точке пространства его внутр синих параметров, а при многовариантном анализе — в некоторой области пространства.

Обобщенная схема процесса проектирования. На рис. 15.8 приведена схема, описывающая последовательность процесса проектирования технического объекта. Из схемы видно, что процесс проектирования является многоуровневым и итеративным. Он включает как продедуры синтеза, так и анализа объекта, а также оценку промежуточных проектных решений и выбор способа улучшения проекта. Возможны три способа улучшения проекта: модификация параметров, изменение структуры н корректировка технического задания.

Последний способ возможен лишь в тех случаях, когда исчерпаны возможности первого, а затем и второго способа. 15.3. ПРИМЕРЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ПРОЕКТНЫХ ПРОЦЕДУР Данная задача является задачеи структурного синтеза. Формально задачу синтеза компоновочной схемы можно определить как процесс получения (выбора) некоторого частного решения по конкретным значениям параметров (условий), определяющих этот выбор. В основе автоматизированного решения такой задачи лежит алгоритм, относящийся к классу алгоритмов выбора решений.

В алгоритме выбора решений осуществляется целенаправленная проверка выполнимости всех или некоторых условий из заданного множества условий и выбор соответствующего решения (решений), обладающего определенными свойствами, из заданнога множества решений. В и актике алгоритмизации проектно-конструкторских задач данного р класса эффективным средством описания алгоритма являются таблицы применяемости Таблица применяемости имеет следующую структуру. Пусть имеется множество вариантов решения У=У 1"" -'«-3 Пусть имеется также множество параметров-условий, по которым выбираются решения из множества У: Х= )Хз,Х2,...,Х„~ Каждый из параметров мажет принимать несколько значений, т.е.

Применительно к задаче синтеза компоновочной схемы ТНА элементами множества у являются варианты схемы, отличающиеся по какому- либо классификационному признаку (например,у, — редукторная схема, «2 — безредукторная схема и т.п.). Множество параметров образовано наименованиями факторов, влияющих на выбор компоновочной схемы, например, х, — свойства рабочей жидкости насоса, х4 — тил турбины и т.п. Множество значений па)гаметра хг образовано альтернативными значениями !-го фактора, например, ! Я,!' 4 2' ЯЗГ' где х4 „— осевая активная турбина; хЯ 2 — осевая предкамерная турбина; х4 э — центростремительная предкамерная турбина.

Таблица применяемости строится следующим образом (табл. 15.1). Столбцам присваиваются значения параметров, сгруппированные по их наименованиям. В каждой строке справа записывается некоторое решение из множества решений у, соответствующее множеству значений па а- Р' метров в строке. Клетки таблицы заполняются единицами и нулями. Наличие в клетке единицы означает, что параметр принимает соответствующее значение. Нули, как правила, не пишутся и соответствующие клетки аста- Таблица 15.1 Таблица применяемости х, хз з 1 у, 1 у, 1 1 уз ул ются пустыми. Таким образам, в каждой строке таблицы описано однозначное соответствие между значениями параметров и решением.

Особенностью табличного описания алгоритма является то, что оно позволяет легко составить соответствующую машинную программу. Дей. ствительно, каждая строка табл. 15.1 может быть записана следующим образом: У! х! 2'хз,!''' л,з" ....х "х .х У2 ! 2 2 3 '' л,2 Уз.=, 2 хз 2' л !' (15.3) Улз ! 2 2 2''' л 2 х Если произведение значений параметров !сй строки равно 1, то принимается соответствующее решение у;; в противном случае (если произведение равно 0) данное решение не принимается, Для реальных задач синтеза компоновочных схем ТНА характерно наличие большого числа параметров-условий н их значений и большого числа типов схем, отличающихся по какому-либо классификационному признаку, Поэтому оказывается целесообразным применить так называемый последовательноспгый метод решения, в соответствии с которым алгоритм а итм решения строится путем последовательного выбора так называемых частичных решений, причем ранее определенное частичное рещение (или решения), как правило, становится одним из условий выбора последующего !или последующих) частичного решения.

Соответствие между значениями параметров-условий и частичными решениями описывается так называемыми частичными таблицами. При последовательном методе выбрания компоновочная схема формально описывается как произведение выбранных частичных решений, т.е, У!,!«2.4«з т"'Ул,г' где У!, 1. -- .Ул ! у,, У вЂ” выбранные частичные решения, причем первый индекс (1 ..., л) означает номер классификационного признака, а второй индекс— з з номер хипа схемы, отличающейся по данному признаку.

ПРИМЕР АЛГОРИТМИЗАПИИ ЗАДАЧИ СИНТЕЗА КОМПОНОВОЧНЫХ СХЕМ ТУРБОНАСОСНОГО АГРЕГАТА В соответствии с табличным методом разработка алгоритма должна вкл!очить следующие этапы: формирование множества частичных решений, множества параметров и их значений, составление частичных таблиц применяемости и оценку частичных решений, составление схемы реализации задачи в режиме диалога в СА ПР. 391 Таблица 15.3 Рассмотрим кратко содержание каждого из агапов, иллюстрируя их примерами. Факторы, влияющие ив выбор схемы Обезив челне Характеристика горючего Характеристика екиблитсля Характеристики гене- раторлеге гвзв Высокекипящее Низкекиплщее Высекокиплщий Низкекиллщий Восстаиовительиыи Окислительиый х, Х, 2 «г, 1 х, «Э, 1 ХЭ, 2 х, Хг Хэ '"Г Пппб Отиоэлеиие— о шах г щах)'"е щвх < 4 ог 1ба >4 иггггэ х Ошах Хб, 1 Х, 1 х, Кратность включения Тип турбины Хэ Х5 2 Хб Хб 2 х„ Тигэ насоса горючего. в) пе наличию шлако- вого предиасосл б) по числу ступеней давления Таблица 15,2 Классификация компоновочных схем Хг, 2 х, Хв ХВ, 1 Кл в) ле числу входов в ивсес Кинематика передачи вращения у, Уэ, 1 х х 15,1 Хго, г ХЭО,Э ХЭО б Х 1',! хр х, УЭ, 2 ХЭО г) пе типу подвода Расположение турбины уг Тил роюрз у, У»,, Уг, 2 Уэ, 1 Уэ, г Уб, 1 Уб, г Уб,, Тил ласега окислителя: а) ло наличию Шиекового предивсоса б) пе силе ступеней давления в) пе числу входов в насос г) по типу гюдведа Число опор валлу, Расположение пососав у, х,, х,, х, х..