Програмно методичний комплекс

Питання

САПР -системи автоматизованого проектування,(автоматизованого, тобто без участі людини)

ВСТУП

Актуальністьпроблеми автоматизації проектування.

Сучасний розвиток технічних процесів обумовлює виконання проектних робіт, значно більшого об’єкту ніж було раніше, при цьому складність і важливість функції при проектуванні підвищується а терміни на проектування зменшуються. Вирішити цю проблему збільшення кількості проектувальників неє активним, оскільки при цьому збільшується вартість проектування а такожнезавжди є можливим паралельне виконання цих робіт.Вирішенням цієї проблеми є використання автоматизованого проектування.

Основні аспекти автоматизованого проектування:

1. Автоматизація проектування трудомістких рутинних робіт, які не потребують творчого підходу для їх виконання.(Оформлення конструкторської документації,проектування типових вузлів

2. ітд).Формальний характер цих робіт є рутинним проте не настільки легко він реалізується (економічна доцільність).

3. При заміні дорогого і довготривалого відпрацювання об’єкту на макетах і дослідних зразках на математичній моделі при цьому більшість безперспективних варіантів відкидаються, шо значно здешевлює кінцевий виріб.

4. При проектуванні надскладних об’єктів які людина неможе ефективно проектувати самостійно, допоміжне використання при проектуванні у вигляді інтерактивних баз даних(відомості про ГОСТ сортаметри матеріалів ітд).

Питання

Основне поняття про проектування. Автоматизоване та неавтоматизоване проектування.

За ГОСТ проектування – процес складання опису необхідного для створення, ще неіснуючого об’єкту, який здійснюється перетворенням первинного опису( технічного завдання) оптимізацію заданих характеристик об’єкту і алгоритму його функціювання, усунення некогерентності первинного опису і послідовним представленням опису об’єкту, що деталізується на різних мовах для різних етапів проектування.

Кінцевим результатом є повний комплект документації яка необхідна для виготовлення та експлуатації,ця документація являє собою кінцевий опис.

Перетворення первинного опису в кінцевий створює проміжкові описи,які є предметом розгляду з метою визначення закінчення проектування, або шляхів його продовження.

Такі описи (проміжкові) називають-проектним рішенням.

Проектування при якому всі або частина проектних рішень отримується шляхом взаємодії людини та ЕОМ називають- автоматизованим.

Без участі машини неавтоматизоване або ручне.

Можливість проектування складних об’єктів обумовлена використанням ряду принципів:

1. Декомпозиція та ієрархічність

2. Багатоетапність та інерційність(наближення)

3. Типізація і уніфікація проектних рішень

Типові деталі(ті які постійно розробляють)

Уніфіковані(коли робилися часто,вироби стандарти)

 

 

Питання

Рис 1.1

Ієрархічні рівні описів проектованих об’єктів

Описи технічних об’єктів повинні бути за складністю узгоджені з можливостями сприйняття людиною і можливостями оперування описами в процесі проектування.

Для нескладних об’єктів, з цим труднощі не виникають проте для складних об’єктів необхідно ділити об’єкт на складні частини (вузли, блоки) з можливостями поелементного проектування. Розділення описів за степіню деталізації властивості і характеристик об’єкта, лежить в основі блочно ієрархічного підходу до проектування і приводить до появи ієрархічних рівнів(рівнів абстрагування).Це дозволяє розділити роботи по проектуванню складних об’єктів між розділами проектних організацій,що сприяє підвищенню ефективності проектування. На рисунку 1.1 представлені ієрархічні рівні,які складоються із понять елементі та систем. Так на рис 1.1 на рівні 1,об’єкт являє собою систему S, яка складається із елементів S1,S2, ітд.Всвою чергу елементи S1,S2 теж є системою для більш низьких ієрархічних рівнів(3 рівень), які всвою чергу також складують з елементів. Подібно поділу до тих пір поки неотримано подібні елементи(базові елементи).Таким чином принцип ієрархічності означає поділ (структурування) представлень об’єктів проектування за степіню їх деталізації описів.Апринцип блочності (декомпозиції) означає розбиття представлень кожного ієрархічного рівня на окремі блоки(вузли).(Прикладом може бути газоаналізатор).

4.Аспекти описів проектованих об’єктів.

Аспекти- та або інша група споріднених властивостей які характеризують об’єкт. Типові аспекти в описах максимальних об’єктів поділяють на функціональний, конструкторський та технологічний. Функціональний- відображення основних принципів функціонування, характеру фізичних та інформаційних об’єктів кі протікають в об’єкті і знаходять своє вираження в принципових,фізичних, оптичних, кінематичних та інших схемах, структурних схемах.

Конструкторські - пов’язані з реалізацією результатів функціонального аспекту і знаходять своє вираження в конструкторській документації. Також в конструкторському аспекті визначаються:геометричні форми об’єктів та їх взаємне розташування.

Технологічний аспект -пов'язаний з реалізацією о=результатів конструкторського проектування і види, технологічність, можливість і способи виготовлення в заданих умовах,в середині кожноо спектра можливе своє специфічне виділення ієрархічних рівнів, в конструкторському аспекті може бути поділ за: 1.складальними одиницями;

2.стандартими одиницями;

3. покупними виробами;

4.деталями.

5. Складові частини процесу проектування.

Проектування як процес який розвивається в часі поділяється на стадії, етапи, проектні процедури та операції.

Стадії при проектуванні складних об’єктів:Стадії проектних рішень та технічного завдання(НДР-науково дослідні роботи)

Ескізний проект: стадія робочого проекту,стадія випробування і впровадження.

Етап проектування –складова частина процесу проектування, яка включає в себе формування всіх необхідних описів об’єктів, які відносяться до одного чи декількох ієрархічних рівнів або аспектів, часто назви етапів співпадають з назвами відповідних ієрархічних рівнів. Так проектування технічних процесів розділяють на етапи розробки:

-принципових схем технічного процесу;

-маршрутні технології;

-операційні технології і одержання керуючої інформації для верстатів чи ліній з програмно керованим обладнанням.

Проектна процедура- частина етапу виконання якого одержується проектним рішенням, більш дрібною частиною є проектна операція. Прикладом проектних процесів може бути:

· Оформлення креслення виробу;

· Розрахунок параметрів приймача ітд;

А прикладами проектних операцій:

· Креслення штампу

· Креслення виглядів розрізів

· Постановка розмірів

Розрахунок первинного, вторинного каскаду підсилювача, розробка робочого та складального креслення.

6,Нисхідне і висхідне проектування

Проектування може відбуватися від дрібних (без елементів), до загального, цільного приладу- висхідне проектування і навпаки коли проектування йде від загального до складових частин, то проектуваня називають- нисхідним. Обидва видли мають недоліки які полягають в тому шо існує невизначеність кінцевих результатів проектування а саме:

Нисхідне -маємо лише наближене представлення про базові елементи

Висхідне –про систему.

Це приводить до того, шо необхідно багаторазово повертатися на попередні ієрархічні рівні в разі отримання незадовільних результатів. На одному з етапів проектування це приводить до появи другого важливого принципу, багатоетапності та ітераційності (наближення).На практиці звичайно об’єднують висхідне і нисхідне проектування, наприклад на ієрархічних рівнях на яких використовувався уніфікований елемент.Конструкторському аспекту більш притаманне висхідне проектування а функціональному аспекту низхідне проектування..

7.Зовнішнє і внутрішнє проектування.Уніфікація проектних процедур і рішень.

При нисхідному проектуванні функціонування технічного завдання на нижній ієрархічний рівень відноситься до проектних процедур, цього ж рівня- внутрішнє проектування, тобто проектування всередині якогось рівня і навпаки якшо функціонування технічного завдання,є окремим етапом- зовнішнє, тобто можна зробити висновок.

Зовнішнє- процедури формування або корегування технічного завдання а до внутрішнього проектування-процедури реалізації цього технічного завдання. Відомим поняттям є уніфікація деталей і виробів,,в цьому аспекті доцільно ставити питання про уніфікацію процесу проектування, це приведе до зменшення математичних витрат прискорення самого процесу та ефективність проте така уніфікація доцільна лише в таких класах об’єктів коли з непарних варіантів числа деталей і вузлів передбачається питання різних систем. Для проектування складних об’єктів які використовуються рідко економічно недоцільно уніфікувати процес проектування. Усучасних умовах умовах виробництва (гнучке автоматизоване виробництво).Процес проектування та виготовлення відбувається в одному потоці.

8.Види описів проектованих об’єктів та класифікація їх параметрів.

Кінцевий опис проектованого об’єкту являє собою повний комплект документації оформлений згідно вимог ЄСКД.З цими вимогами оформляються і проміжкові описи. Важливе значення у цих описах мають математичні моделі(автоматизоване проектування без автоматичної моделі немає змісту).

Математична модель- сутність рівня матриць змінних множин і відношення між ними які відображають деякі властивості реального об’єкту.Серед властивостей об’єкта розрізняють, властивості систем, елементів та зовнішнього середовища в якому цей об’єкт повинен функціонувати, кількісний вираз цих властивостивостей називають – параметрами.

Величини які характеризують властивості системи, елементів та зовнішнього середовища називають:

-вихідними

-внутрішніми

-зовнішніми параметрами.

На прикладі поршневого конструктора:

-внутрішніми: -кількість поршнів

-Коефіцієнт тертя

-Геометричні форми порожнин

-вихідними: -габаритні розміри

-Надлишковий тиск

-Енерговитрати

-потужність

-зовнішніми параметрами: -температура

-тиск

-вологість

-протидія у випускній системі

Зовнішні параметри прийнято позначати ,внутрішні-x,вихідні-y,очевидно шо властивості системи залежать від внутрішніх та зовнішніх параметрів.

Y=F(X,Q) (2.1)- запис математичної моделі для дуже простого об’єкту;

Для більш складних випадків математичні моделі (2.1) записуються у вигляді рівняння (2.2) де фігурує вектор фазових змін.

L*V(Z)=φ(z) (2.2)

v-вектор фазових змін

L-деякий оператор

z-вектор незалежних змінних, який в загальному випадку включає в себе X1, X2, X3 –просторові координати, та час –t.

φ-задана функція незалежних змінних, яка описує сутність цього процесу.

Фазові змінні –змінні, шо характеризують фізичні або інформаційні стани об’єкта а їх зміна в часі виражає переїідний процес в об’єкті.Прикладами фазових змінних може бути:

· Перехідний процес

· Сила і швидкість в механічних структурах

· Тиск і витрата в описах

· Пневматичні та гідравлічні структури

(Тиск –фазова змінна,витрата -зміна часу.)

Часто початкові описи (технічне завдання) проектних об’єктів являють собою ТЗ на проект.В цих описах фігурують величини, технічні вимоги, технічне завдання до вихідних параметрів- Y.

Потрібні співвідношення між ТВ і Y називають -умовною працездатністю.

Yі ТВі (2.3)

Yі ТВі (2.4)

ТВ 1і Yі ТВ 2і (2.5)

Для 2.3 потужність двигуна має бути більшим ніж задане значення.2.4 –витрата палива, має бути менша ніж задане значення.2.5-робочі положення у межах.

3.Типові проектні процедури

9.10-питання Класифікація типових процедур проектування

Проектна процедура- називається типовою, якшо вона призначена для багаторазового використання при проектуванні багатьох типів об’єктів. Поділяють-процедури аналізу

-процедури синтезу

Синтез полягає у створенні опису об’єкту, а аналіз-у визначенні властивостей і дослідженні працездатності об’єкта за його описом, тобто при синтезі створюються, а при аналізі-оцінюються проекти об’єктів.Процедури аналізу-одноваріантний та багатоваріантний аналіз.

При одноваріантному аналізі задані властивості внутрішніх і зовнішніх параметрів потрібно визначити значення вихідних параметрів об’єкта.Корисно використовувати геометричне представлення(інтерпретацію)цієї задачі, пов’язану із поняттям простору внутрішніх параметрів.

Даний простір складається із n-координатних осей яким присвоэні відповідні внутрішні параметри.

При одно варіантному аналізі задається також деяка точка в просторі внутрішніх рівнів, і необхідно в цій точці визначити значення внутрішніх параметрів і необхідно в цій точці визначити значення внутрішніх рівнів. Подібна задача як правило зводиться до одноразового розвязку рівняння які складають дану математичну модель. Тому такий аналіз називають – одноваріантним. Використовують і багатоваріантний аналіз, який полягає у визначенні об’єкта в деякій області простору внутрішніх параметрів, такий аналіз потребує багаторазового виконання одно варіантного аналізу.

Синтез – поділяється: -процедури структурного синтезу

- процедури параметричного синтезу

Метою структурного синтезу є визначення структури(будови)об’єкта, та елементів які складають об’єкт та зв’язки між ними.

Параметричний синтез -основна задача якого полягає у визначенні числових значень параметрів елементів при заданій структурі об’єкта і в умовах працездатності.Тобто при параметричному синтезі необхідно знайти точку або область в просторі властивих параметрів в яких виконується ті або інші умови працездатності, типова послідовність проектних процедур.

Рис 3.2

Схема процесу проектування, дана схема показує як відбувається проектування на черговому ієрархічному рівні k.

Проектування початку із синтезу її структури, для оцінки структури створюється модель(математична модель)

Після вибору початкових параметрів, значень пристроїв виконується аналіз за результатами якого стає можливим його оцінка, якщо одержані можливі рішення то оформляється документація і формулюються ТЗ на нижчий ієрархічний рівень k+1.Якщож результат аналізу незадовільний то відношення вибір одного з можливих шляхів покращення цього рішення. Найпростішим є зміна часових параметрів, які складають вектор Х.Якщо підбір параметрів Х, цілеспрямований і підготовчі стратегії пошуку найкращого значення деякого показника та процедур параметричного синтезу.1-називають- оптимізацією.

Якшо такий підбір вхідних не приводить до бажаного рішення то необхідно використати другий шлях пов'язаний із модифікацією структури-2.

Заново створюється ММ, виконується вибір початкових параметрів і проводиться аналіз,причому якшо одразу неотримати позитивного результату то спочатку багато разів змінюють початкові дані а вже потім заново змінюють структуру, якщо ж і це непомагає то змінюють ТЗ.-3 і повторюються всі попередні процедури.

Таке корегування ТЗ може вимагати навіть повторного використання ряду процедур попереднього ієрархічного рівня.Тому проектування має ітераційний характер, дана схема процесу проектування рис3.2 дозволяє встановити ще одну особливість взаємозв’язку проектних процедур, аналізу та синтезу, цей зв'язок має характер вкладеності процедури аналіза в процедуру параметричного синтезу(оптимізації).Всвоючергу вкладеність процедури оптимізації в процедуру структурного синтезу.

11.Вкладеність

-означає,що аналіз входить в оптимізацію як складова частина,оптимізація-синтез.По-друге,одноразове використання потребує оптимізації багаторазового використання процедури аналізу,одноразове виконання процедури синтезу вимагає багаторазового виконання процесів оптимізації,що в свою чергу вимагає ще більшого виконання процедури аналізу.Таким чином на деякому етапі проектування,синтез може вимагати надзвичайно великої кількості варіантів проектних рішень.Одним із шляхів вирішення цієї проблеми є зменшення трудомісткості проектування,тобто використання мат методів,які дозволяють на початку проектування відкинути більшість не перспективних варіантів,використовуючи наближені критерії,а для варіантів,що залишилися,виконують більш точні методи аналізу.Розглядається приклад маршруту проектування ТО на прикладі і тех. підготовки виробництва ПБ.

АСУП автоматизована система управління підприємства.
Якщо деталь корегується,тобто розробляється раніше,то вибирається типовий техпроцес і підбираються обладнання,таким чином,щоб раціонально завантажити.Якщо ж деталь не оригінальна,тобто не розроблювалася раніше,то виконуються всі типові етапи проектування.

ЧПК- числове програмне проектування

РЕЖИМИ ПРОЕКТУВАННЯ САПР

За степіню участі людини та машини при проектуванні розрізняють:

· Автоматичний

· Ручний (без участі машини)

· Автоматизований(частина людиною, частина машиною)

· Діалоговий або інтерактивний режим (найбільш досконалий режим проектування, при ньому всі процеси проектування виконуються за допомогою машини а участь людини проявляється в оперативній оцінці результату проектування(проектне рішення) і плануванні наступного проектування.

Даний режим поділяють на активний -ініціатор діалогу є людина якій представлена можливість приставити автоматичні обчислення в будь який час.

Пасивний- комп’ютер сам зупиняється для оцінки результатів його проектування, частота звертань людини до машини залежить від того наскільки формалізований процес проектування,наскільки детально розроблений алгоритм проектування.Для прикладу можна привести програми КОМПАС та Auto-CAD-висока частота звертань,

APM Win Machin- низька частота звертань.

Види забезпечення САПР

САПР-комплекс засобів автоматизованого виробництва, який взаємодіє з підрозділами проектної організації і призначений для автоматизації проектування.

Різноманітність засобів проектування і функцій шо використовуються обумовлюють складність структури САПР в якій виділяють наступні види забезпечення та підсистеми САПР.

КОМПОНЕТНОМУ САПР характерні наступні види забезпечення: технічне забезпечення, сукупність технічних апаратних засобів призначених для обробки, зберігання та передачі інформації організації діалогу людини з машиною,виготовлення проектної документації.

Математичне забезпечення- сукупність математичних моделей методів,алгоритмів розвязку задач автоматизованого проектування,реалізується в програмному забезпеченні.

Програмне забезпечення- це сукупність програм алгоритмів представлені в заданій формі з необхідною документацією.

Лінгвіністичне забезпечення- сукупність мов,які використовуються в САПР для проектування об’єктів, процесів і засобів проектування для обміну інформації між людиною та машиною.

Інформаційне забезпечення- це документ, який містить інформацію про стандартні проекти процедур, типові проектні рішення, комплектуючі вироби матеріали та інші дані необхідні при проектуванні.

Методичне забезпечення – документ в якому відображені, склад, правила відбору, експлуатації засобів автоматизованого проектування.

Організаційне забезпечення- положення інструкції,накази кваліфікаційні вимоги, та інші документи,які регламентують організаційну структуру підрозділу САПР.

14Підсистеми САПР

Підсистеми САПР: для кінцевого користувача апаратні і програмні засоби виступають як одне ціле,утворюючи інструмент проектування, в цьому можна виділити окремі структурні одиниці: програмно методичний комплекс-ПМК

Програмно технічний комплекс-ПТК

Підсистеми САПР

Програмно методичний комплекс

Взаємоповязана сукупність деяких частин програмного, методичного та іншого забезпечення(інколи математичне та лінгвіністичне забезпечення).Необхідна для одержання закінченого-проектного рішення по об’єкту проектування наприклад ПМК:

Оформлення документації

Синтез проектних рішень моделювання

APM Win Machine і тд.

ПТК- це взаємозв’язана сукупність ПМК та ТЗ.

ПТК=ПМК+ТЗ

При цьому ТЗ може реалізуватись суто під даний програмно методичний комплекс, типовим прикладами ПТК є автоматизоване робоче місце ПТК і ПМК являють собою промисловий продукт.

Підсистема САПР-складова, структурна частина САПР,яка володіє всіма властивостями і являється самостійною системою

Проектуючи та обслуговуючі

Проектуючі підсистеми- призначені для проектування а обслуговуючі:забезпечують правильне функціонування перших.(оформлення передачі інформації СУБД)

Проміжкове положення між цими двома у більшості випадків САПР займає підсистема машинної графіки.

Також підсистема САПР поділяється на елементоуніверсальні:

Об’єктні (орієнтовані на визначення проектування об’єктів)

Інваріантні( непов’язані ніякими конкретними об’єктами)

Переваги: можливість на одній системі проектувати багато типів об’єктів.

Недолік: складність проектування.

Тема 5

ЛІНГВІНІСТИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Включає в себе мови для представлення інформації про проектовані об’єкти, процеси, засоби, проектування. Мови САПР

Мова програмування

Мова проектування

МОВИ ПРОГРАМУВАННЯ-використовуються для написання програм і застосування головним чином розробниками САПР

МОВИ ПРОЕКТУВАННЯ- служать для опису інформації про об’єкти і задачі проектування і є засобом спілкування користувача САПР з ЕОМ.

Особливу групу складають МОВИ ОПИСУ КЕРУЮЧОЇ ІНФОРМАЦІЇ для програмно керованого технічного обладнання.

Можуть бути:процедурні та не процедурні

Процедурні мови- використовуються для опису процесів у вигляді послідовності дій та процедур, зокрема більшість мов програмування відносяться до процедурних мов.

Непроцедурні мови – для опису структури об’єктів (зв’язків між ними).

Мови програмування:

Високорівневі та низько рівневі

Низькорівневі-мови речення в якої подібні машинним командам, типовим прикладом є мова ASEMBLER,використання цих мов дозволяє досягти найвищої ефективності об’єктних програм з точки зору витрат обчислювальних ресурсів-машинний час та пам'ять.

Недолік: складність написання програм шов свою чергу вимагає високої кваліфікації програміста.

Залежність від апаратної частини тобто програма пишеться під конкретний тип процесу.

Алгоритмічну мову високого рівня(високорівневу мову) дозволяють більш ефективно програмувати з точки зору написання програм.) класифікація програміста може бути середня та низька, можливість роботи програм на 2 –ох платформах,(менша ефективність роботи на апаратній частині)-недолік

Мови проектування- згідно рисунку 5.1 поділяються на 5 груп

ВХІДНІ- служать для задання інформації про об’єкти та задачі проектування, які передаються від людини до машини в цих мовах завжди можна виділити 2 частини:процедурну(описує завдання) та не процедурну(описує об’єкти)

Відповідно об’єкти можемо представляти у вигляді графіків, креслень (схем) та математичних моделей

Вихідні- для представлення інформації машини до людини(зображення на екрані(цифрове),текст)

Мови супроводу- для корегування і редагування даних при виконанні проектних процедур, в діалогових режимах роботи, вхідні, вихідні, та мови супроводу об’єднуються під однією назвою, мова діалогу.

Проміжкові мови- длЯ опису інформації при задачі проектування на визначені стадії трансляції. введення єдиної проміжкової мови для програмного методичного комплекту ПМК.,полегшує його адаптацію до нових вхідних мов, тобто робить відкритим ПМК до нових складових лінгвіністичного забезпечення.

Внутрішні мови – мови внутрішнього представлення даних, що дозволяє прийняти певні домовленості, про інтерфейси окремих програм в ПМК)

 

МОВНІ ПРОЦЕСОРИ

Використання на машині завдань представлених на ЕОМ представлення на деякій мові відмінної від машинної, потрибує інтерпретації або попередньої трансляції вихідної інформації, для цього використовуються перетворення спеціальних програм або техн. Пристоями-інтерпретаторами або трансляторами, об’єднана назва для них мовні процесори.

ІНТЕРПРИТАТОР – почергово аналізує і виконує вказівки які виражені реченнями вхідної мови, в оперативній памяті машини при цьму присутні, прикладна програма на вихідній мові та інтерпретатор.

ТРАНСЛЯТОР- (займає більше памяті) перетворює задану інформацію з вихідної мови на іншу. Якшо вихідна мова (з транслятора) машинна або близька до машинної, то транслятор називають –компілятором, а сам процес перетворення (компіляцією) (більша швидкодія)

Якшо вхідна і вихідна мови відносяться до одного і того ж рівня то транслятор називають (конвертором) а сам процес конвертацією. Розвязком задач за методом трансляції відбувається в 2 етапи.

1. Спочатку в оперативній памяті розташовується вхідна програма і компілятор, результатом роботи буде робоча програма (розширення ехе,bat,com)

2. Виконання робочої програми

Недоліком транслятора є те що він займає багато оперативної памяті під робочу програму, а інтерпретатора є швидкість (мала) робити особливо коли в програмі є цикли.Покращенням є використання трансляторів інтерпретуючого типу, які використовують проміжкові мову яка володіє наступними властивостями, вихідна програма на такій мові займає менший об’єм оперативної памяті ніж на машинній мові.Час інтерпретації проміжкового опису менше ніж вхідної, тоді розвязок задачі здійснюється трансляцією на проміжкову мову з інтерпретації одержаного проміжкового опису, інший спосіб використання крокових компіляторів в яких вхідна програма транслюється і виконується достатньо великими частинами.

Проміжкові і внутрішні мови мають перевагу на відмінну від вхідних мов, яка полягає в тому що вони більш універсальні, в той же час універсальність пов’язана з громісткістю і відповідно незручностями до кінцевого користувача.

Вирішенням цієї проблеми є використання дворівневої системи лінгвіністичного забезпечення.

Вданій схемі вводиться універсальна проміжкові мова яка відображає властивості широкого класу об’єктів.Вхідні мови А,В,Z э вузькоспеціалізованим і орієнтованими на розробників різних типів об’єктів.Користувач складає опис на вхідній мові, яка йому зручна для роботи, далі цей опис транслюється за допомогою конвертора на проміжкові мову для якої вже зроблений транслятор –найбільш складна частина даної системи. у випадку появи нової вхідної мови, то для неї треба лише розробити конвертор на дану проміжкові мову, конвертор транслює з одного рівня на той же самий (java-ci)

 

Матиматичні моделі та вимоги до них

До математичних моделей висувають вимоги:

ü Універсальності

ü Адекватності

ü Точності

ü Економічності

Степінь універсальності характеризує повноту відображення моделі, властивостей реального об’єкта як правило математична модель починає відображати лише деякі найбільш важливі властивості об’єкта.

Математична модель резистора використовує властивість пропускати електричний струм та габаритні розміри,а кольорове зображення –форму резистора з різними радіусами заокруглень.

Точність математичної моделі оцінюється степіню спів падання значень параметрів реального об’єкта і тих же самих значень математичної моделі,якшо вихідні параметри-Y,для реального об’єкту-

Математичної моделі- та для вираження точності або спів падання:

(6,1)

–відносна похибка точності математичної моделі, чим менша ця похибка тим краще.

Адекватність математичної моделі- здатність відображати задані властивості об’єкта з похибкою невище заданої.

Вимоги економічності- характеризуються витратами обчислюваних ресурсів(машинна пам'ять та час),чи вимога протилежна до перших трьох,чим більша економічність тим менші попередні частини)

Класифікація математичної моделі

Ознака класифікації	ММ
Характер властивостей об’єкта, що відображається	Функціональні та структурні
Належність до ієрархічного рівня	Макрорівня, макрорівня та мета рівня
Ступінь деталізації опису в середині рівня	Повні та макромоделі
Спосіб представлення властивостей об’єкта	Аналітичні,алгоритмічні,імітаційні
Спосіб отримання моделі	Теоретичні,емпіричні

За характером властивостей об’єкта –структурні, функціональні

Структурні для відображення структурних властивостей об’єкта(статичні об’єкти) поділяються на:топологічні(як зв’язані певні об’єкти),геометричні(описи вузлів детелей, приладів і способи зєднання:розємні, нерозємні.)

В топологічних ММ відображаються склад властивостей об’єкта і взаємозвязкит елементів об’єкта,вони можуть мати форму графів таблиць, переліків і тд, в геометричних ММ використовуються геометричні властивості об’єкта, взаємне розташування в просторі форма та способи взаємозв’язку.

Функціональні ММ -призначені для відображення фізичних або інформаційних процесів які протікають в об’єкті при його функціонуванні або виготовленні. Як правило функціональні ММ являють собою системи рівнянь які повязують фазові змінні,внутрішні, зовнішні і вихідні параметри.За змінами в залежності від місця ієрархії ММ:мікро, макро, мета рівні

Макрорівень -використовується ММ які описують стани суцільних середовищ, які складають елементи і деталі проектованих об’єктів, такими ММ є рівняння математичної фізики з відповідними крайовими умовами, дифрівняння частини похідних-ДРЧП.Прикладом ДРЧП можуть бути рівняння теплопровідності,дифузії,пружності, в яких незалежними змінними є час t та просторові координати х1,х2,х3, а залежними Т-температура, концентрація частинок, деформація.

)

V-вектор функціональних змінних

-функція зовнішніх змінних

-оператор

макрорівень перехід здійснюється шляхом виділення в модульованому об’єкті кінцевого числа частинок(елементів), таке використання можна представити як дискуритизацію простору(розбити на частини),полягає у виключенні просторових координат у змінні,метод кінцевих елементів(складний об’єкт поділяється на частинки, будує епюри по кольорах які відповідають за напруження в кожному елементі)

При дескритизації виключаються просторові координати, замість полів фазових змінних v(z), зявляється кінцеве число фазових змінних

Кожна з яких відноситься до визначеного елемента дискритизованого простору, наприклад досліджуються електричні властивості деякого НП тіла можна в ньому виділити кінцеве число елементарних частинок і кожну

представляють опором Ri, та ємністю Сі

-ДРЧП макрорівень або

t)=0-МАКРОРІВЕНЬ ЗДР.П ри переході до представленого макрорівня диф рівняння частинами похідні перетворюються в ЗДР.

На мета рівні в якості елементів приймають достатньо складні ємності деталей. характеризується великою кількістю типів ММ на мета рівні так само представляються системами ЗДР. ЗА степеню деталізації опису:повні ММ, та макромоделі.

ММ елемента яка найбільш точно і всебічно відображає властивості модельованого об’єкта називається – повною моделлю, а ММ менш універсальна і проте більш економічна- макромодель.