В автоматизированном проектировании специфика выполняемых процедур проявляется прежде всего в математических моделях объекта проектирования (МОП), зависящих- от предметной области. Однако, несмотря на это, в технике построения МОП имеется много общего [34]. [c.61]
САПР. Типовые математические модели объектов проектирования в машиностроении (методические указания) РД 50—464—84. М. Изд-во стандартов, 1985. 200 с. [c.252]
Описание объекта проектирования, дающее представление об идее его технического решения, назовем концептуальным. Математические модели объекта при таком описании включают множество целей и множество признаков, характеризующих объект в целом на всех этапах его жизненного цикла [c.60]
МОП может быть представлена как математическими соотношениями, так и графически в виде графов или эквивалентных схем. В [34] все методы построения моделей объекта проектирования разделены на две группы. Первая из них предназначена для построения моделей элементов и всего объекта и предполагает использование неформальных (эвристических) приемов для выбора вида математических соотношений. В этом случае возможны два подхода — теоретический и экспериментальный. Первый основан на использовании физических закономерностей, характеризующих процессы, связанные с объектом. При построении модели вводят ряд допущений с учетом особенностей объекта и требуемой точности отображения зависимостей. Математические соотношения чаще всего представляются системами уравнений. Экспериментальный подход связан с проведением испытаний на самих объектах или на их физических моделях. Сюда же можно отнести и вычислительный эксперимент на полных математических моделях. По экспериментальным данным методами аппроксимации, усреднения или статистической обработки строят макромодели объекта. [c.63]
Как видно, значение слова организация может быть использовано в качестве рассматриваемого термина- Проектирование включает в себя работу по созданию моделей определенной системы, объекта или процесса. Методы моделирования могут быть разными словесное описание (текстовое), макет, математическая формула. При проектировании одной и той же организации могут использоваться одновременно несколько моделей. [c.213]
Во - первых, неправомерно представление о том, что оптимальное проектирование ЭТК требует наличия строгой математической модели, наподобие решения задач САПР. Главным участником процесса проектирования является, как и прежде, человек, творческий метод которого обогащен наличием интуиции [3]. Однако процесс проектирования поддается приблизительной алгоритмизации, в результате которой может быть сведена к минимуму роль субъективных факторов. Именно с этой точки зрения целесообразно на данном этапе рассматривать системное проектирование применительно к столь сложным объектам, каким является ЭТК буровой установки. [c.136]
Подчеркнем, что главная особенность имитационного исследования состоит в том, что в этом исследовании проводятся эксперименты, но только не с объектом, а с его математической моделью. Такое представление об имитации появилось в 60-х годах нашего столетия. Имитационные исследования используются для анализа сложных систем в таких непохожих областях науки, как исследование ядерных реакторов и изучение психологии человека, моделирование боевых действий и анализ биологических систем в природе, изучение распространения эпидемий и моделирование исторических процессов, автоматизированное проектирование сложных технических систем и оценка воздействия лечебных процедур на организм человека. Особенно важное место имитационные исследования занимают в анализе экономических процессов. В экономических исследованиях имитация используется в широком диапазоне задач, от отдельных вопросов массового обслуживания и оперативного планирования производства до изучения перспектив развития экономики нашей планеты в целом. Такое разнообразие задач затрудняет выработку каких-то единых, универсальных рекомендаций (тем более, что имитационные методы еще крайне молоды — они используются всего лишь около двадцати лет и сейчас бурно развиваются). Имитационное исследование в значительной степени остается задачей, требующей большой творческой активности и самостоятельности человека, их осуществляющего. Тем не менее, уже сейчас возможно выделить основные принципы проведения имитационных экспериментов, которым и будет посвящен этот раздел книги. [c.233]
Общая математическая модель управления объектом является базой для разработки модели предметной области (МПО), отображаемой комплексом функциональных задач (КФЗ) управления. Выделенные из общей модели управления частные модели представляются отдельными функциональными задачами, что является основным результатом предпроектного анализа. Концептуальное проектирование осуществляется на основе созданных частных моделей управления, содержание которых позволяет разработать концепции организации информационных процессов (КОП) и создать концептуальную модель системы управления. Содержательная (концептуальная) модель системы в процессе логического проектирования фор- [c.349]
Область научных интересов - системное моделирование экономических процессов и объектов, математические методы и модели инвестиционного проектирования, методика преподавания информатики и информационных технологий, нетрадиционная медицина. [c.415]
Многообразие объектов проектирования, сложность математических моделей, отражающих взаимосвязи параметров и характеристик объекта, а также ограниченные возможности средств вычислительной техники, требуют соблюдения определенных основополагающих принципов при создании САПР. [c.27]
На второй стадии развития автоматизированного проектирования происходила разработка математических моделей, методов и алгоритмов, учитывающих возможности ЭВМ. Они позволили достичь универсальности, оптимальности получаемых результатов. Были разработаны методы построения математических моделей для целых классов объектов. На этой стадии развития автоматизированного проектирования проведены успешные работы по алгоритмизации многих задач, которые до этого не имели расчетного характера, например, проектирование оптимальных операций на металлорежущих станках. Однако используемые при этом технические средства и программное обеспечение не были объединены в единую проектирующую систему. [c.180]
САПР строится как открытая развивающая система. Разработка САПР занимает продолжительное время, и экономически целесообразно вводить ее в эксплуатацию по частям по мере готовности. Созданный базовый вариант системы может расширяться. Кроме того, возможно появление новых, более совершенных математических моделей и программ, изменяются также и объекты проектирования. [c.181]
Расчетный метод основывается на применении специальных математических моделей. При этом расчет значений показателей производится на основе теоретических или эмпирических зависимостей показателей качества продукции от ее параметров, определяемых другими методами. Расчетный метод применяют главным образом при проектировании продукции, когда она еще не может быть объектом исследовательских испытаний. Этим же методом могут быть установлены зависимости между отдельными показателями качества продукции. Расчетным методом могут быть определены масса изделия, показатели его производительности, мощности, прочности и др. [c.35]
Дедуктивный метод рассматривается как некоторый процесс последовательного построения проектных решений Rt R, в котором из задачи Sk формулируется определенное ограничение ft+1 и исходная информация Ak+1 в решающей процедуре 7 +1 последующего этапа. Каждое из промежуточных решений R задачи представляется основанием ветвящегося дерева вариантов. Дедуктивный метод требует создания совокупности математических моделей MI М объекта проектирования. Структура математических моделей зависит от уровня рассматриваемых свойств. Авторы работы [39] выделяют четыре уровня изучения свойств. Применительно к проектированию ЭВМ 1) системных (архитектуры устройства), 2) алгоритмических (алгоритм функционирования), 3) логических (функциональная схема устройства), 4) конструктивных (монтажная схема). [c.22]
Сформулируем основные задачи методологии проектирования с учетом приведенных особенностей изучаемых ею методов. Декомпозиция требует логической схемы последовательности действий, наилучшим образом организующей процесс проектирования. Построение такой схемы будем считать первой задачей методологии проектирования. Стремление к широкому использованию ЭВМ требует формализации процедур, а это, в свою очередь, — математической модели как процесса, так и объекта проектирования. Разработка математических моделей составляет вторую, а ме- [c.51]
Распознавание при проектировании сложных систем — многоуровневый процесс. Он характеризуется последовательными этапами, предусмотренными процедурной моделью, на каждом из которых проектируемая система получает описание на языке признаков, образующих некоторое пространство. На каждом этапе область признакового пространства сужается за счет конкретизации описания структуры элементов объекта и их параметров. В этой связи описание объекта проектирования можно назвать стратифицированным [39], развивающимся от сжатого на этапах верхнего уровня процедурной модели, до развернутого на нижних. Описание объекта проектирования при использовании ЭВМ должно носить характер математических моделей. Для любой ситуации принятия решений [31 ] модели представляют собой множество соотношений, связывающих управляющие воздействия (переменные, значения которых выбираются лицом, принимающим решение) и параметры рассматриваемой задачи с выходными переменными (переменные, зависящие от выбора управляющих воздействий). [c.59]
В содержательном смысле описание объекта проектирования в форме математической модели должно включать следующие компоненты и правила [391 1) А — цель функционирования [c.59]
Объект проектирования при выборе его математической модели на, макроуровне рассматривается состоящим из подсистем (элементов). [c.181]
Эскизная проработка объекта позволяет приступить к окончательному конструктивному его воплощению, что выполняется на четвертой стадии проектирования — разработки технического проекта. Конструктор должен выбрать все параметры, характеризующие не только объект в целом, но и его составные части. Для этого требуется провести тщательный динамический анализ механизмов с учетом особенностей характера действующих на него нагрузок. Математические модели, используемые на этом этапе, относятся к микромоделям. Предусмотренный для этого анализа комплекс программ поможет конструктору описать исследуемый механизм в виде системы дифференциальных уравнений, последующее интегрирование которой установит характер и параметры движения звеньев, силы, действующие на них и в кинематических парах. В комплекс входит ППП расчета на прочность методом конечных элементов, программы расчета деталей машин, гидропривода, систем управления и других подсистем машины. [c.244]
Одним из современных методов планирования и управления, основанных на использовании математических моделей и электронных вычислительных машин, являются системы сетевого планирования и управления (СПУ). Они предназначены для управления деятельностью коллективов людей с целью достижения определенного конечного результата и используются в таких областях, как научные исследования, проектирование новой техники, подготовка и освоение производства новых видов изделий, материально-техническое снабжение, строительство и монтаж новых, равно как и реконструкция и ремонт действующих производственных объектов. [c.56]
Экономико-математическая задача — задача анализа, прогнозирования, проектирования, планирования, управление экономическим объектом, решаемая средствами математической формализации, т. е. на основе экономико-математической модели. Термины задача и модель в этом смысле весьма часто отождествляют, что, как видно из сказанного, не вполне точно. [c.227]
Для каждого варианта структуры предусматривается оптимизация параметров, так как оценка должна выполняться при оптимальных или близких к оптимальным значениям параметров. Если для некоторого варианта структуры технологического процесса, операции или технологического перехода достигнуто обеспечение заданных параметров качества изделий, то задача синтеза считается законченной. Результаты проектирования оформляются в виде необходимой технологической документации с формулированием ТЗ на следующий уровень проектирования. Для каждого варианта структуры составляется модель технологического процесса или его элементов. При автоматизированном проектировании эта модель является математической, она должна быть адекватна объекту в отношении основных его свойств. Анализом модели проверяется выполнение условий работоспособности (например, получение максимальной производительности при обеспечении параметров качества изделий), и принятием решения по результатам проверки производится параметрическая оптимизация. Если условия работоспособности не выполняются, то изменяют управляемые параметры (например, мощность дуги, диаметр электрода, скорость сварки) и модель анализируется при новых значениях параметров. В случае невыполнения условий работоспособности переходят к генерации нового варианта структуры или к пересмотру ТЗ. [c.178]
САПР. Общие принципы разработки математических моделей объектов проектирования (методические рекомендации). М. ВНИИНмаш, 1980. 120 с. [c.252]
Важнейшими объектами системы нефтеснабжения являются магистральные нефтепроводы и нефтепродуктопроводы, нефтебазы и АЗС. В процессе обращения нефтепродуктов нефтебазы рассматриваются как основной элемент системы транспорта и. хранения нефтетоваров, обеспечивающий создание необходимых запасов и планомерное продвижение нефтепродуктов от мест лроизводства к местам потребления. Поэтому вопросы перспективного проектирования трубопроводного транспорта необходимо решать в комплексе с перспективным планированием нефте-базового хозяйства. При этом следует исходить из существующего и перспективного размещения мощностей НПЗ, планируемого роста потребления нефтяных видов топлива, концентрации нефтебаз, их оснащенности резервуарным парком, плотности потребителей, складывающихся грузопотоков жидкого топлива на всех этапах транспортировки, динамики потребления, географических условий местности и т.д. Получение оптимальных параметров сети нефтепродуктопроводного транспорта с учетом гвсех перечисленных факторов в рамках одной экономико-математической модели в настоящее время невозможно. [c.52]
Третья модель — порождающая, была использована как база для создания САПР, которая помогает проектировщику на ранних стадиях проектирования. Процесс проектирования обычно начинается с описания функциональных требований. Функции, как правило, не описываются в математически обрабатываемых формах (они обычно выражаются на естественном языке). Например, для нас требуется что-то, с помощью чего мы можем пить чай — есть функциональное требование. У нас нет средств для манипулирования таким описанием в математической форме. Однако порождающие правила дают возможность отображать объект проектирования из функционального пространства в опознавательное. Для этого необходимо создать цепочку этих правил. Порождающие правила обычно описываются следующим образом IF — если (условие), Then — тогда (действие). Например, если подшипник, тогда малое трение . Это знание небольшого размера или один фрагмент знаний, которое касается упомянутого выше отображения. Проектировщик содержит подобные правила в своей долговременной памяти. Сведенные в систему в виде порождающей модели, они могут помочь в отображении функциональных требований в опознавательные признаки. В качестве иллюстрации показана система, использующая логику первого порядка вместо порождающих пртзил. Пусть проектировщик обладает базой знаний, содержащей следующие шесть правил [c.29]
Проектирующие подсистемы, применяемые к конкретным объектам, часто называют объектно-ориентированными. Подобные подсистемы настолько многочисленны, что затруднительно привести даже их перечень. Остановимся для примера на подсистеме, связанной с проектированием гидропривода и названной САПР Гидрооборудование , сданной в промышленную эксплуатацию во ВНИИгидропривода [46]. Ее структурная схема приведена на рис. 1.5. Блок управления представляет собой управляющую программу (УП), обеспечивающую связь системы с пользователями, базой данных и блоком оптимизации. Работа УП начинается с обращения к блоку, содержащему базу данных. Устройством связи с оператором выдается список объектов проектирования, запрашивается код объекта, из базы данных выбирается модель, соответствующая указанному коду. Далее УП запрашивает дополнительную информацию, уточняющую модель, критерий эффективности, ограничения. Сформировав математическую модель, УП обращается к блоку оптимизации, сообщая пользователю список методов оптимального поиска. Пользователь указывает код метода оптимизации. В блок оптимизации включены методы Лагранжа, Шора, модифицированных функций Лагранжа с численным дифференцированием, Лагранжа—Мида, градиентный. Полученные по одному из указанных методов оптимизации параметры объекта выдаются УП в виде таблицы. Пользователь оценивает результаты и принимает решение о продолжении или окончании работы с системой. При необходимости могут быть уточнены математическая модель и исходная информация, выбран иной метод оптимизации. [c.39]
При прогнозировании объектов, перспективные показатели работы которых не могут быть представлены в виде математической модели, часто используют метод экспертных оценок. Точность этих оценок полностью зависит от степени профессионального опыта и интуиции привлекаемых экспертов. Поэтому к их подбору проявляют особую требовательность — из состава экспертов исключают специалистов, которые хотя и располагают всеми необходимыми данными, но не способны предвидеть те изменения, которые должны произойти. Подобное зкспертирова-ние, выполненное Центральным научно-исследовательским институтом экспериментального проектирования инженерного оборудования и в котором участвовали 56 ведущих специалистов страны, позволило дать оценку возможности применения к 1980, 1990 и 2000 гг. различных технических решений систем отопления и кондиционирования воздуха в жилых и общественных зданиях. Третий метод технико-экономического прогнозирования — анализ патентной информации, относящейся к данному виду инженерного оборудования зданий, предусматривает отбор тех патентов, применение которых в перспективном периоде наиболее вероятно, [c.131]
При определении экономической эффективности капитальных вложений, ср авнении вариантов и выборе оптимального, а также при построении экономико-математических моделей не только исходят из соизмерения издержек производства с капитальными затратами, но и обязательно учитывают фактор времени. В ряде случаев выигрыш во времени приобретает решающее значение, особенно это относится к строительной отрасли народного хозяйства. Полный инвенстиционный цикл — от начала проектирования до получения национального дохода в запланированном размере (т. е. до полного освоения всех проектных показателей предприятия) — достигает в настоящее время для крупных производственных объектов и комплексов примерно 8 лет Между тем передовой опыт по ряду объектов у нас и в зарубежных странах свидетельствует о том, что этот цикл можно сократить до 4—5 лет. Это значит, что можно значительно ускорить темпы роста национального дохода и повысить тем самым эффективность капитальных вложений. [c.123]
Смотреть страницы где упоминается термин Математические модели объекта проектирования
: [c.17] [c.101] [c.4] [c.4]Смотреть главы в:
Методическое обеспечение САПР в машиностроении -> Математические модели объекта проектирования