7. Организационная структура службы сапр. Функции службы сапр. Структура документооборота при автоматизированном проект-ии.

П ри создании, внедрении и эксплуатации САПР ведущая роль принадлежит человеку. Присутствие людей в работе САПР необходимо не только в качестве обслуживающего персонала для поддержания и развития программно-технических средств. Человек играет центральную роль в реализации самого процесса проектирования с помощью САПР и не может быть полностью исключен из этого процесса. Ибо ни в настоящее время, ни в обозримом будущем еще не все проектные процедуры могут быть полностью формализованы. Там, где отсутствуют формальные методы принятия решения, которые автоматически выполняются в САПР, решения приходится принимать проектировщикам. Таким образом, роль проектировщиков в эксплуатации САПР не ограничивается подготовкой исходной информации и анализом полученных результатов. САПР должна обеспечивать активное участие проектировщиков непосредственно в процессе проектирования на различных его этапах.

эффект от внедрения САПР зависит не только от ее технического и программного обеспечения, но и в значительной мере от квалификации и подготовленности персонала по использованию новых информационных технологий.

Организационная структура службы САПР в значительной мере определяется спецификой САПР. Если фирма-изготовитель имеет пакеты САПР, реализуемые на отдельных персональных компьютерах, то, как правило, САПР адаптируются к сложившейся структуре конструкторского отдела. Если в распоряжении фирмы имеется “тяжелая” САПР, реализуемая на локальной вычислительной сети, то, обычно, в структуре конструкторского отдела выделяется специальная служба САПР, имеющая свои определенные функции. Внедрение же систем типа CAD-CAM и тем более CAD-CAM-СIM требует не только реорганизации проектирующих подразделений фирмы, но и перестройки всей структуры производства, организации новых и ликвидации уже ненужных подразделений, изменения нормированных взаимоотношений между подразделениями.

РТО – расчетно-теоретический отдел; КО – конструкторский отдел; ТО – технологический отдел; ОРС – отдел развития САПР; ОПО – отдел программного обеспечения; ОТО – отдел технического обслуживания; НТИ – отдел научно-технической информации; ОПД – отдел проектной документации; ПМО – отдел патентных исследований и маркетинга; АПР – автоматизированное проектирование; МО – математическое обеспечение; ИО –информационное обеспечение; ПО – программное обеспечение; ЛО – лингвистическое обеспечение.

В САПР традиционные формы документооборота на бумажных носителях отходят на задний план. Оперативная информация может передаваться по сети непосредственно на экран дисплея или в память устройства управления обрабатывающего центра, а при необходимости может быть записана на дискете или компакт-диске и далее использоваться по назначению в любом другом месте, удаленном от САПР. На рис. 6.3 приведена структура документооборота при автоматизированном проектировании, в которой могут быть использованы, при необходимости, различные формы передачи информации.

8. Обобщенные модели электромеханических преобразователей энергии. Технические, математические, физические условия реализуемости обобщенных моделей. Последовательность решений уравнений обобщенной модели.

Обобщенные модели электромеханических преобразователей энергии заменяют собой реальные устройства, отличающиеся многообразием физических процессов, конструктивного исполнения и технологий их производства. Они вводятся для рассмотрения с целью лучшего понимания постановок задач проектирования, а не их конкретного решения [1,10].

Индуктивные электромеханические преобразователи могут быть представлены тремя типами обобщенных моделей с двумя произвольными группами катушек, одна из которых жестко закреплена на статоре, а другая  на роторе (рис. 7.1). Взаимное размещение и поведение катушек выбирают так, чтобы получить аналитические решения для возможно большего количества практических задач.

Технические условия реализуемости обобщенных моделей

Конструктивный вид обобщенной модели определяется техническими возможностями выполнения катушек и организации их взаимного перемещения в течении длительного времени.

Если пренебречь явлением насыщения и гистерезиса магнитопроводящей среды, то индуктивности катушек будут определяться взаимным расположением и конфигурацией катушек, а также формой воздушного зазора. Коэффициенты взаимодействия между катушками статора и ротора являются периодическими функциями угла поворота ротора, так как любое взаимное положение статора и ротора повторяется через один оборот вращения. Характер изменения остальных коэффициентов, т. е. коэффициентов самоиндукции, взаимоиндукции между катушками статора и взаимоиндукции между катушками ротора зависит от типа модели. Для симметричной модели они постоянны, т. к. в ней при вращении магнитопроводящая среда для всех катушек остается неизменной. Для несимметричной модели первого рода с явнополюсным ротором (статором) магнитная среда для катушек ротора (статора) сохраняется постоянной, если считать поверхность статора (ротора) гладкой, т. е. пренебречь влиянием пазов на воздушный зазор. Наоборот, для катушек статора (ротора) магнитная среда изменяется периодически, изменяясь дважды за один период вращения. Для несимметричной модели второго рода с явнополюсным ротором и статором условия для катушек ротора и статора одинаковы.

Математические условия реализуемости обобщенных моделей

Решение уравнений динамики относительно токов и частоты вращения, что и является математическим условием реализуемости обобщенных моделей.

Физические условия реализуемости обобщенных моделей

Физические условия реализуемости обобщенных моделей определяются тем, что процесс электромеханического преобразования энергии, как правило, протекает непрерывно и односторонне на заданном интервале времени. При этом значение преобразуемой энергии, выраженной через электромеханическую мощность Рэм, является конечным и отличным от нуля. Математически это условие сводится к следующим выражениям и вытекающим из них конкретным следствиям для каждого типа обобщенной модели:

Последовательность решений уравнений обобщенной модели

Решения уравнений динамики зависят не только от граничных условий и конструктивной формы, но также от постоянных параметров, определяющих коэффициенты уравнений. К ним относятся амплитудные или постоянные значения индуктивностей, активные сопротивления катушек, момент инерции и коэффициент трения ротора. Эти величины, в свою очередь, зависят от конструктивных данных преобразователя.

Связь между конструктивными данными устанавливается в общем случае путем решения довольно сложных уравнений механики и электромеханики. Так, например, зависимость индуктивностей от конструктивных данных можно в общем виде выразить соотношением

где H, B, – соответственно векторы магнитной напряженности и индукции магнитного поля; V – объем, в котором рассматривается поле.

Новые переменные можно исключить, используя известную связь магнитной индукции и напряженности через магнитную проницаемость и выражение закона полного тока, связывающего напряженность с током. С учетом последних можно найти непосредственную связь индуктивностей с конструктивными данными.

В ходные величины, которые должны быть заданы априори (напряжения, коэффициенты, граничные условия и момент на валу), можно рассматривать как внешние воздействия на систему (см. рис. 7.2). Входные величины, получаемые при решении отдельных уравнений (токи и частота вращения), соответственно можно считать внутренними. Таким образом, уравнения напряжений и моментов связаны за счет как внешних, так и внутренних входов, т. е. перекрестными связями.

структурная схема на рис. 7.3 показывает, что в общем случае процесс решения уравнений электромеханического преобразователя энергии можно представить многоэтапным процессом, в котором выделяются три последовательных этапа: 1) определение конструктивной схемы и конструктивных данных; 2) расчет постоянных параметров; 3) расчет уравнений динамики.