Структура системы автоматизированного проектирования систем управления

Схема процесса проектирования

Задачи, решаемые на каждом этапе блочно-иерархического проектирования, делятся на задачи синтеза и анализа. Задачи синтеза связаны с получением проектных вариантов, а задачи анализа - с их оценкой.

Различают синтез параметрический и структурный. Цель структурного синтеза - получение структуры объекта, т.е. состава его элементов и способа их связи между собой.

Цель параметрического синтеза - определение числовых значений параметров элементов. Если ставится задача определения наилучших в некотором смысле структуры и значений параметров, то такая задача синтеза называется оптимизацией. Часто оптимизация связана только с параметрическим синтезом, т.е. с расчетом оптимальных значений параметров при заданной структуре объекта. Задачу выбора оптимальной структуры называют структурной оптимизацией.

Задачи анализа при проектировании являются задачами исследования модели проектируемого объекта. Модели могут быть физическими (различного рода макеты, стенды) и математическими.

Различают следующие уровни САПР:

1) одноуровневые - ЦВК; АРМ; ТК (технологический комплекс);

2) двухуровневые - ЦВК-АРМ; ЦВК-ТК; АРМ-ТК;

3) трехуровневые - ЦВК-АРМ-ТК.

Различают также САПР по уровню автоматизации проектирования, которое оценивается долей N_ann автоматизированных проектных процедур: N_ann^<= 25% - низкоавтоматизированное, N_nnn < 50% - среднеавтоматизированное, N_ann > 50% - высокоавтоматизированное проектирование. Можно говорить также, что структура САПР состоит из подсистем, связанных в виде некоторой иерархической структуры, причем каждая из подсистем ориентированна на выполнение определенной задачи или этапа проектирования.

Различные подсистемы САПР базируются на следующих видах обеспечения:

Техническое обеспечение - совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств (устройства вычислительной и оргтехники, средства передачи данных, средства измерений и т.д.) предназначенных для выполнения автоматизированного проектирования.

Математичесское обеспечение - методы анализа и синтеза систем, математические модели, алгоритмы проектных процедур. Элементы математического проектирования чрезвычайно разнообразны, к ним относятся принципы построения функциональных моделей, методы численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений, постановки экстремальных задач, поиска экстремума и т.д.

Лингвистическое обеспечение - совокупность языков, используемых в процессе разработки и эксплуатации САПР для обмена информацией между человеком и ЭВМ.

Программное обеспечение - документы с текстами программ, программы на машинных носителях и эксплуатационные документы.

Информационное обеспечение - документы с описанием стандартных проектных процедур, типовых решений, патентной информации, типовых элементов, комплектующих изделий и те же данные на машинных носителях. Основная часть информационного обеспечения САПР - банк данных, представляющий собой совокупность средств для централизованного накопления и коллективного использования данных в САПР.

Организационное обеспечение - положения, инструкции, приказы, штатное расписание, квалификационные требования и др. документы, регламентирующие организационную структуру подразделений и их взаимодействие с комплексом средств автоматизации проектирования (например, с кем согласовывать техзадания и т.д.).

Методическое обеспечение - документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизации проектирования.

На настоящее время сложились следующие подсистемы САПР САУ (ЛИАП):

- Построение математических моделей;

- Моделирование;

- Анализ;

- Синтез;

- Конструирование;

- Технологическое проектирование.

- Испытания.

Разнообразие средств и выполняемых функций обусловливает сложность структуры САПР, в которой выделяют ряд видов обеспечения и подсистем.

Компонентами САПР являются виды обеспечения - техническое, математическое, программное, лингвистическое, информационное, методическое и организационное.

Техническое обеспечение - совокупность технических (аппаратных) средств, используемых в САПР для переработки, хранения, передачи информации, организации общения человека с ЭВМ, изготовления проектной документации. Основу технического обеспечения составляют ЭВМ, разные виды периферийного оборудования - внешние запоминающие устройства, устройства ввода - вывода информации, технические средства машинной графики, аппаратура для связи технических средств между собой и с пользователями САПР. К техническому обеспечению САПР относят также средства организационной техники, различное измерительное оборудование для получения данных, используемых при проектировании.

Математическое обеспечение - совокупность математических моделей, методов, алгоритмов для решения задач автоматизированного проектирования. Математическое обеспечение реализуется в программном обеспечении САПР.

Программное обеспечение - совокупность программ, представленных в заданной форме, вместе с необходимой программной документацией, предназначенная для использования в САПР.

Лингвистическое обеспечение - совокупность языков, используемых в САПР для представления информации о проектируемых объектах, процессе и средствах проектирования, которой обмениваются люди с ЭВМ и между собой в процессе автоматизированного проектирования.

Информационное обеспечение - документы, содержащие описания стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, комплектующих изделий, материалов и другие

Подсистема САПР - это составная структурная часть САПР, обладающая всеми свойствами системы и являющаяся самостоятельной системой. Подсистемы САПР могут быть проектирующими или обслуживающими.

Проектирующие подсистемы непосредственно участвуют в выполнении проектных процедур. Обслуживающие подсистемы обеспечивают правильное функционирование проектирующих подсистем. Основные обслуживающие подсистемы: управляющая (мониторная) система САПР и система управления базами данных.

По степени универсальности подсистемы делятся на:

- объектные - ориентированные на определенный класс проектируемых объектов;

- инвариантные - не связанные с какими-либо конкретными типами объектов. Типичные проектирующие подсистемы в САПР ЭВМ - подсистемы функционально-логического и конструкторского проектирования.

Дата добавления: 2014-01-20