Приемлемой альтернативы блочно-иерархическому подходу к автоматизированному проектированию сложных объектов сейчас не существует.
Другим важным принципом проектирования является его итерационность.
Для проектирования ЕМП и ЕМС, которое выполняется в соответствии с дедуктивным принципом, характерно два вида проектирования: внешнего проектирования и внутреннего проектирования.
Внешнее проектирование – это разработка технического задания (ТЗ), в котором необходим учет современного состояния техники, материалов, технологии, экономических факторов.
Оценка реализуемости ТЗ и его коррекция выполняются с помощью ПП внутреннего проектирования.
Внутреннее проектирование– проектирование объекта по разработанному ТЗ. На начальных стадиях проектирования системных объектов используется итерационный процесс поочередного выполнения процедур внешнего и внутреннего проектирования.
Окончательное описание проектируемого объекта – проект – представляет собой полный комплект схемной, конструкторской и технологической документации, оформленной в соответствии со стандартами и предназначенной для использования в процессе изготовления и эксплуатацииобъекта.
Как уже отмечалось, при АП выполнение ПП основано на оперировании математическими моделями.
Математическая модель (ММ) технического объекта – это система математических объектов (чисел, переменных, матриц, множеств) и отношений между ними, которая отражает определенные свойства объекта. Обычно это свойства, существенные с позиций проектировщика.
Свойства объекта, отображенные в описаниях и ММ на каком-нибудь иерархическом уровне, количественно выражаются с помощью параметров.
Свойства системы, элементов системы и внешней среды характеризуются соответственно входными (Y), внутренними (X) и внешними (Q)параметрами.
Если количества их обозначить соответственно через m,n,l, то векторы этих параметров отражаются через Y=(y1,y2,…,ym), X=(x1,x2,…,xn), Q=(q1,q2,…,ql). Свойства системы зависят от внутренних и внешних параметров и поэтому в общем виде можно записать ММ как Y=(X,Q). Но обычно ММ для возможности оперировать с ней в процессе проектирования задается в форме систем уравнений и других соотношений.
Для получения таких ММ для ЕМП и ЕМС и квалифицированного пользования ими в процессе проектирования необходимы глубокие знания сути электромагнитных, тепловых и механических процессов, которые возникают в подсистемах (компонентах) ЕМП и ЕМС при преобразовании в них электрической энергии в рабочих и аварийных режимах.
В следующих разделах этого лекционного курса рассматриваются вопросы формирования и анализа проектных ММ ЕМП и ЕМС с учетом современных математических средств описания, материалов и технологических процессов производства ЕМП и ЕМС.
Литература: 1,24.
1.1 Контрольные вопросы.
1.2.1.Какие основные тенденции научно-технического прогресса должны использоваться при автоматизированном проектировании ЕМП и ЕМС?
1.2.2.В чем преимущества системного подхода к проектированию перед традиционными подходами?
1.2.3.Почему ЕМП и ЕМС при АП необходимо определять как системные объекты?
1.2.4.Дайте определение таких понятий как “техническая система”, “системный подход”, “иерархическая структура”.
1.2.5.Объясните, в чем заключается принцип декомпозиции объекта и процесса проектирования.
1.2.6.Какие аспекты описаний применяются при автоматизированном проектировании сложных объектов?
1.2.7.На какие компоненты разделяется процесс проектирования?
1.2.8.В чем суть блочно-иерархического принципа проектирования?
1.2.9.В чём суть системного подхода?
1.2 Методические указания к лекции.
1.3.1.Для лучшего осознания материала лекции целесообразно студентам прочитать предисловие редактора к переводу книги К. Джонса “Методы проектирования” [3] стр. 5-15, а также гл.1. из [1], стр. 9-22, и предисловие [12].
1.4Примеры и задачи.
1.4.1.Постройте обобщенную упрощенную схему процесса автоматизированного проектирования системного объекта.
1.4.2.Постройте иерархическую структуру, которая бы отображала основные конструктивные элементы и связи трансформаторного устройства.
Лекция 3.