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 анализа делятся на два типа задач:
одновариантный анализ — задаются значения внутренних и внешних параметров и требуется определить значения выходных параметров объекта. Подобная задача сводится к однократному решению уравнений, составляющих математическую модель (отсюда и название — одновариантный);
многовариантный анализ — исследуются свойства ПО в некоторой области пространства внутренних параметров. Такой анализ требует многократного решения систем уравнений (многократного выполнения одновариантного анализа).
Задачи анализа и методы их решения в САПР
На нижнем иерархическом уровне в наиболее простых случаях порядки систем уравнений составляют 102 — 103, для БИС — 104 — 105 (разбивают на модели по фрагментам 102 — 103), но могут достигать 109.
Задачи большой сложности решаются при проектировании в САПР с помощью представления их в матричной форме, удобной для программирования на ЭВМ. Основу составляют матрицы Якоби.
При решении задач анализа статических состояний ПО используются следующие методы:
1) численное интегрирование систем дифференциальных уравнений;
2) итерационные;
3) представление задач анализа в виде экстремальной задачи, решаемой с применением методов поисковой оптимизации;
4) решение систем нелинейных конечных уравнений (простой итерации, Ньютона, совместное применение обоих методов, Якоби и др.);
5) решение систем линейных алгебраических уравнений (Гаусса,
Якоби, Зейделя и др.).
Методы анализа переходных процессов могут быть реализованы на основе двух подходов
Загрузка...
