Солодовников (950639), страница 78
Текст из файла (страница 78)
Рне. 16.1 Этапы проектирования СЛУ аз Проектирование чаще всего ведется при наличии прототя '. объекта илн отдельных его частей. Поэтому такие этапы, разработка аванпроекта и создание эскизного проекта, явля, ~: ся условными. М)~;. Рассмотрим три главные особенности процесса проекта '' вання. 1-я — многозтапность. На рис. 16.1 представлена последов ", тельность основных этапов проектирования. Необходимо метить, что возможны циклы возвращения к уже пройдена '!; этапам при получении отрицательного решения, Так, если эск ~г( киь', нос проектированне выявило невозможность техническон ре"-.:.,-',.
~ еа..',,'- лизацни системы с заданной точностью, то осуществляется зо '!'; Ом( врат на любой нз пройденных этапов, а также их повторение.":.' учетом отрицательных результатов. Этапы проектирования д.!. талнзировапы на рис. 16.2. иекигкеей лрагит Фгаилргеит ТЕГеееегкии краект Тееиееегеее елее такие «Ма ели ка тгееииегкееа гера- кле рргррарителе лег л лгите«т. ание игкигкаг Тггииеегиее крегктире- ракиг лрегктире- еаииг ! ! ! ! ! ! ! ! Рагжвю реги«и Рарееае раиркеити ее Рагеетм лакает ! ! ! ! илттите галилее ' Юлмткем' аерагаее егакгт ! ! ! ! ! ! Лавра е тм игла" тали.е Кглеетакие рглеетаиие Рвс.
16.2. Детализацяя этапов проектяроваяяя Техническое задание обычно содержит сведения, характер '-:!'-" зующне следующее: а) назначение системы; условия эксплуатации — не гол" !х климатические, но и механические (напрнмер, вибрация, Усяз.'':,,'1 , ко;,::, рение); режимы работы; другие условия (например, возмо ""'транспортировки, наличие радиации и т. д.); габариты '::::.точность, стабильность характеристик, требования к ди.уф ":",;энергопотребление, надежность, компоновку, условия ' 'одства, технологию производства, стоимость. ",;"задачи предварительного проектирования входит следую- :: изыскание илн разработка принципов построения; создагфзруктурной схемы; выбор технических средств; матема"допе описание н идентификация объекта; динамический ""; выбор параметров системы; проведение оптимизации; '"'!:математическое моделирование проектируемой системы; = анализ результатов н сравнение их с ТЗ.
," явное проектирование предусматривает: ' уточнение структурной схемы и ее техническую реали- ,-'уточнение состава подсистем, их функций, основных хаистик н взаимосвязей'„ ;: анализ характеристик технических средств, проведения '"анании, сокращение номенклатуры технических средств; ;моделирование (математическое, имитационное, полуна, физическое); . разработку эскизной документации (схемной, конструкОй, монтажной, текстовой); ',:изготовление экспериментальных образцов; ,)".создание специальных стендов, тренажеров, документации и се корректировку. :кнзный проект содержит пояснительную записку, экспзхническую документацикл заключение о соответствии енных результатов условиям ТЗ. то касается технического проектирования, то оно преду, 'нвает улучшение н детализацию результатов, полученных , ':виях, близких к эксплуатационным, а также провсдение ;, .аннй.
я особенность проектирования — цикличность. Процесс ,ят нз ряда циклов, причем каждый из последующих ,яет предыдущие. Г!роисходнт зто потому, что проекти" й объект в большинстве случаев представляет собой .„ую САУ, состоящую пз различных подсистем (например, ; 'стемами летательного аппарата являются двигательная ,''вка, система управления„ приборы целевого назначения, „'ационпое оборудование, радиосистемы и т, д.). Характе)(ки САУ и каждой пз ее подсистем являются взаимоза'ыми, что должно учитываться при проектировании.
Сле,;'нметь в виду и то обстоятельство, что требования, предъяв,гяе отдельными подсистемами к САУ в целом, часто про, „'ечввы, поэтому проектные решения почти всегда ока,)втся компромиссными. 466 3-я особенность проектирования — наличие нерутин твср ~вских элементов. Именно это не позволяез полно" 'Нц::! сть '. автоматизировать процесс проектирования. Все три перечисленные особенности свндетельствук~т о что автоматизация проектирования представляет собой ~ру ( ную задачу. От чего же зависит ее решеиией 1 1ру Во-первых, необходимо провести анализ всего прог посс, проектирования с целью выявления формализуемых на д.:, аппоц. этапе развития науки и техники составляющих этого про з ~н~.'ссз Во-вторых, поскольку созданием проекта любой сложной сн Э стемы занимаются большие коллективы проектировщиков, ~'уха': но организационные мероприятия направить на то, чзоб, 1 ! хо,'з роша «состыковать» формализованные н неформализова а1 нц,:у элементы процесса проектирования, а зто далеко не просят:, если учесть существующую иерархию проектных органпзац: н я,', соответственно, принятия решений.
Традиционно согласен; ванно, решений осуществляется посредством совещаний или путем обе( мена информацией иа так называемых «твердых» носителнл бумаге, кальке, ватмане. В случае полного пересмотра ст!Пи~у ры коллективов организационные мероприятия значнтсльй~й усложнятся, так как они затрагивают интересы большого шел ' людей. В- -третьих, необходимо, чтобы формализованные элемент ' процесса были математически точно описаны и чтобы по этиц:, описаниям были составлены и отлажены программы для ЭВйз! н устройств, работающих с ней.
Но программы составляют разо! личные разработчики, поэтому необходимы специальные мор по обеспеченизо работоспособности большой программы, состав~~ ленной из частей. Обычно для нормального функционирования проектног~, учреждения необходимо следующее: !) коллектив проектировщиков.„ 2) технические средства; 3) структура обмена информацией и принятия решений( средства связи и управления, а также оценивающий н коордя.=:,", пирующий орган; 4) методические, инструктивные и нормативные матерналм:::-',, Все зто относится и к системе автоматизированного прося.", тирования (САПР) и специально ориентировано на принс"е';". ние ЭВМ с программным обеспечением.
Итак, САПР вкл.о ~ает"-: !) коллектив проектировщиков, использующих в своей рз боте новые методы проектирования на основе широкого прп»в::,,; пения вычислительной техники с развитой сетью термппальяЫ,:, устройств; 2) технические средства. Среди них вычислительные маши"з,(„ и их сети, терминальные устройства (например, алфавитя цифровые и графические дисплеи, графопостроители, Арг()'х' машинные носители информации, линии и устройства сгя 456 " ительная техника, в том числе с возможностью редакти'":)!ид и кодирования и др.; ')::,„новую организационную структуру, позволяющую эффек' ''- эксплуатировать н обслуживать технические средства и "аммное обеспечение САПР, $) машннно-ориентированные методики, инструкции и нор' (Зные материалы, развитую программную поддержку, опе,""онные системы и специальное математическое обеспсче'!технических средств, и также проблемно-оринтпрованные ' И.
-аким образом, САГ!Р— это система технических и про"'мных средств с методическим сопровождением, осун1еств"дая автоматизированное проектирование объектов (про"'.и) некоторого класса. ели предположить, что коллектив проектировщиков, техни- "'е средства и соответствующая организационная структу"„'же имеются, то основной проблемой создания САПР яв- ".ся разработка машино-ориентированных методов расчета '' 'инятия решения, т. е.
таких, которые могут быть рсализо- иа ЭВМ в виде программ. -'..' кибернетической точки зрения проектирование, по су"", у, представляет собой процесс управления с векторной ейной связью (рис. !6.3). ТЗ на проектирование формирует Рис. 16.3. Процесс проектирования кзи система управления с векторной обратной связью 'ды„или уставки, которые сравниваются с результатами тирования, и в случае отклонения от ТЗ цикл проекти,.вния гювторяется вновь до тех пор, пока ошибка не ока- я в допустимых пределах. «,"ззроцесс проектирования можно представить также в виде 'архив решений, а ее, в свою очередь,— в виде графа ,..., !6.4).
Принимая точку О за исходный этан формулиров- "::цроблемы, варианты решения этой проблемы можно пред,.Ьить линиями аь аз, ..., а., Каждому варианту соответстт. несколько подпроблем: )о'ц, (г1з, )бзь (гзз, )гзз' )!'зь йУзз 457 )(Узз и т. д. Поэтому очевидно, что принятие варианта и, тр,', бует решения подпроблем )Р», )(У>з, а варианта аз — подирай ' лем ))гх>, )Рзз, ))гзз и т. д. Иногда можно получить приемлемь- 'ый' с> Рнс.
16,4. Процесс проектирования, прелставленный в виде графа решения для всех подпроблем )Рв. В таком случае проектиров»":' щнк должен выбрать вариант, наилучшим образом удовлетво!':,.~ ряющий цели проектирования. Предположим„например, чп>': после выбора варианта аз и решения всех связанных с >сии(з, проблем обнаруживается, что решения для подпроблемы 1)тзз>ьг следующего уровня не существует. Тогда необходимо отбро-.',-",> сить ваРиант азм и попытатьсЯ найти Решение длЯ дРУпзх;, проблем, связанных с вариантами аззз и аззз. Если, однако, ока-':" жется, что ни одна из подпроблем )г"зз» и )Раза> не может быть'-.'!: решена, то необходимо вернуться к точке разветвления прелы "' дущего, более высокого уровня (в данном случае, к точке 0).г Выбор варианта а, является творческим, трудно формализус-, мым процессом.