Методологические основы САПР

Основные принципы проектирования САПР

ТЕМА: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ САПР И ЕЕ СТРУКТУРА

ЛЕКЦИЯ № 15

1. Основные принципы проектирования САПР.

2. Методологические основы САПР.

3. Стадии и уровни проектирования САПР.

4. Классификация САПР.

5. Виды обеспечения САПР.

Основным принципом создания САПР является принцип модульно–иерархической структуры ( hieros – (гр.) связанный; arche (гр.) – власть ).

Иерархия – расположение частей или элементов целого в порядке от высшего к низшему.

В соответствии с этим принципом, система должна состоять из отдельных модулей, организованных и связанных между собой. Данный принцип обеспечивает возможность поэтапного ввода систем в действие, а также совершенствование и усложнение системы одновременно с ее эксплуатацией. Это большое преимущество модульно–иерархической структуры проектирования.

Модуль – функциональный узел, предназначенный для многократного применения.

Модуль, выделенный из системы, называется компоновочным модулем.

Модуль, доступный пользователю при проектировании системы, называется агрегатным модулем.

Распределение работ между подразделениями САПР происходит с использованием блочно-иерархического подхода. Блочно-иерархическое проектирование (БИП) осуществляется на основе следующих пяти принципов:

1. Декомпозиционный принцип, состоящий в разбиении сложной задачи на более простые.

2. Иерархический принцип, состоящий в разделении задачи по степени подробности свойств проектируемого объекта. Проектирование при этом характеризуется этапами и уровнями. Чем сложнее объект проектирования, тем больше этапов и уровней.

3. Итерационный принцип. Проверку правильности проектных решений необходимо обеспечить на стадии проектирования, т.е. до изготовления опытного образца. Последовательное приближение к выполнению заданных требований и оптимизации на каждом этапе проектирования составляет суть итерационного принципа проектирования.

4. Принцип унификации. Объекты проектирования должны быть максимально унифицированы и иметь минимальную номенклатуру.

5. Принцип верификации. Данный принцип означает контроль проектных процедур на различных этапах проектирования.

Методология – учение о принципах построения, формах и способах научного познания. Методология САПР заключается в разделении пространства проектирования на блочно-иерархические уровни.

БИП – это структурное описание объекта по степени детальности отображения свойств с последующим разделением на ряд иерархических уровней и установления взаимосвязи между уровнями.

БИП базируется на следующих 3-х принципах:

- принцип разделения и оптимизации, заключающийся в решение более простых взаимосвязанных и взаимоподчиненных задач;

- принцип абстрагирования, заключающийся в выделение наиболее значимых свойств объекта и построение моделей;

- принцип повторяемости, заключающийся в использование опыта проектирования, накопившегося к данному моменту.

Основные достоинства БИП это:

- упрощение процесса проектирования и

- получение возможности решать задачи проектирования доступными средствами.

Общей теоретической основой САПР является системный анализ, который должен обеспечить:

1. Взаимосвязь всех элементов и составляющих процесса проектирования;

2. Применение современных методов исследования, позволяющих принимать обоснованные решения в условиях неопределенности и неполной информации.

Весь процесс проектирования можно представить как последовательность этапов, связывающих описание объекта и создание самого объекта. Проектируемая система расчленяется на иерархические уровни. На высшем уровне используется наименее детализированное представление, отражающее только общие черты и особенности проектируемой системы. На следующих уровнях степень подробности рассмотрения возрастает и при этом система рассматривается не в целом, а отдельными блоками. Это позволяет на каждом уровне формулировать и решать задачи приемлемой сложности, поддающиеся уяснению и пониманию и решать их с помощью имеющихся средств проектирования.

Разделение на блоки производится таким образом, чтобы документация любого уровня была обозрима и воспринимаема одним человеком и доступна для понимания специалистам соответствующего уровня.

Дата добавления: 2014-01-07