Проведя классификацию функциональных элементов проектируемой ТС и разбиение их по уровням иерархии, необходимо далее организовать процесс проектирования. Условно выделяются два основных способа организации проектирования: нисходящее и восходящее проектирование.
При нисходящем проектировании сначала решаются задачи на более высоком уровне, а затем последовательно переходят к решению задач на более низких уровнях, обеспечивая достижение основных параметров ТС.
Восходящее проектирование начинается с решения задач нижних иерархических уровней, а затем последовательно осуществляется переход к задачам более высокого уровня. Восходящее проектирование обычно имеет место на тех иерархических уровнях, где используются унифицированные и стандартные элементы.
Однако на практике редко встречается чисто нисходящее или восходящее проектирование, обычно процессы нисходящего и восходящего проектирования сочетаются, реализуя важнейший принцип проектирования сложных ТС — итерационность. Этот принцип обуславливает последовательное приближение к оптимальным результатам путем многократного повторения выполнения проектных процедур. Причем если на очередном этапе проектирования результат не достигается, то проводится повторное выполнение проектных процедур предыдущих этапов.
Основными проектными процедурами являются создание варианта конструкции (синтез) и последующий ее анализ на соответствие заданию.
Анализ ТС представляет собой изучение свойств ПО. При анализе не создаются новые объекты, а исследуются заданные.
Синтез ТС нацелен на создание новых вариантов ПО, причем для оценки этих вариантов используется анализ.
Таким образом, синтез и анализ в процессе проектирования выступают в диалектическом единстве, а процесс проектирования сводится к решению задач, относящихся либо к задачам синтеза, либо к задачам анализа.
Задачи синтеза делятся на два типа задач:
структурный синтез — определяются состав ПО (т.е. перечень типов элементов, составляющих объект) и способ связи входящих в него элементов между собой;
параметрический синтез — вычисляются числовые значения параметров элементов при заданных структуре и условиях работоспособности.
Параметрический синтез обычно реализуется с помощью методов и алгоритмов оптимизации.
Расчет числовых значений параметров ПО, оптимальных по некоторым выбранным критериям при заданных структуре и условиях работоспособности, называется параметрической оптимизацией.
Обычно в проектировании ТО стоит задача найти не любой приемлемый вариант, а наилучший. Задача синтеза, при которой необходимо найти наилучший вариант проектного решения, называется структурной оптимизацией.
Задачи структурного синтеза и методы их решения в САПР
Задачи структурного синтеза относятся к задачам проектирования, наиболее сложным с точки зрения возможностей формализации, поскольку их решение связано с эвристическими способностями человека. Задачи синтеза делятся на пять уровней сложности:
1) наиболее простые задачи, в которых структура либо задана в ТЗ, либо выбор структуры однозначен или очевиден (например, на основе результатов ранее проведенных НИР);
2) выбор нужного варианта из небольшого конечного множества с заранее известными элементами (выбор среди стандартизованных или унифицированных вариантов);
3) выбор нужного варианта из большого, но конечного множества с заранее известным числом вариантов и самими вариантами;
4) выбор вариантов из множества с заранее неизвестным числом элементов или бесконечным их числом (приводит к нахождению принципиально нового технического решения
Загрузка...
