1.8. Стадии проектирования
Проектирование систем управления представляет собой сложный, трудоемкий и длительный процесс. Этот процесс укрупненно представлен схемой, показанной на рис. 1. Этапы проектирования связаны двухсторонними стрелками. Это указывает на то, что этапы могут повторяться, Иными словами, процесс проектирования является итеративным, т.е. повторяющимся.
Приведенная схема предельно упрощена. В действительности процесс проектирования систем является многосвязным. Каждый последующий этап связан с предыдущим обратными связями. Каждый последующий этап связан с предыдущим обратными связями.
В процессе проектирования неоднократно принимаются решения. Принятие решения является одним из определяющих моментов проектирования систем. Особенно важно правильное решение на начальных трех этапах, поскольку они в значительной степени определяют качество проекта и разрабатываемой системы. Приведенные на рисунке этапы процесса проектирования обычно группируются в рамках более общих этапов или стадий проектирования систем управления.
Процесс проектирования сложных систем развивается во времени, проходя несколько стадий. Выделяют стадии технического задания (ТЗ), научно-исследовательских работ (НИР), ТЗ на опытно-конструкторскую работу (ОКР), испытаний и внедрений.
На стадии технического задания, на основании изучения потребностей общества в получении новых изделий, научно-технических достижений промышленности, имеющихся ресурсов, определяют назначение, основные принципы построения технического объекта и формулируют ТЗ на проектирование объекта.
Если к началу проектных работ необходимо получение новых научных знаний, то проводят НИР. Эти работы подразделяются на фундаментальные, в которых открываются неизвестные свойства природы; поисковые, в которых исследуются возможности применения открытых свойств для получения нужного технического эффекта; прикладные, в которых доказывается принципиальная работоспособность объекта с недостаточно высокими характеристиками. Достижение нужного значения выходных параметров – задача стадии ОКР. Стадия НИР может быть пропущена, если для решения задачи проектирования нет необходимости в новой информации исследовательского характера.
После проведения НИР проводится уточнение ТЗ и формулируется ТЗ на ОКР. Стадия ОКР проводится в четыре этапа: техническое предложение, эскизный, технический, рабочий проекты.
Глава 2. Основы теории сапр
2.1.Определение сапр
Система автоматизированного проектирования (САПР) – организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимодействующего с подразделениями проектной организации и выполняющая автоматизированное проектирование.
САПР объединяет 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 информационно-справочной базы.
Автоматизация проектирования – это такой способ разработки проекта, когда проектные процедуры и операции осуществляются разработчиком изделия при тесном взаимодействии с ЭВМ. Автоматизация проектирования предполагает систематическое использование средств вычислительной техники при рациональном распределении функций между проектировщиком и ЭВМ и обоснованном выборе методов машинного решения задачи.
Основное преимущество машинных методов проектирования состоит в уменьшении числа дорогостоящих натуральных экспериментов, и заменой их экспериментами на математических моделях объектов проектирования с использованием ЭВМ. Математические модели при этом должны удовлетворять ряду требований: универсальности, адекватности, точности, экономичности.