Теорія технічних систем

САПР будують з врахуванням єдиної системи конструкторської документації (ЄСКД)} єдиної системи технологічної підготовки виробництва (ЄСТПВ), а також авто-матизованої системи управління виробництвом (АСУВ).

САПР може бути розглянутий у вигляді комплексу окремих етапів і наявності пря-мих і зворотніх зв'язків (рис.9.12).

Вихідним положенням є логічна постановка задачі, зміст якої визначається сис-темними моделями.

Особливе значення набирає етап формалізації зв'язків, тому що нова постановка задачі на підставі системного підходу потребує в багатьох випадках наукових дослід-жень для встановлення закономірностей дій зв'язків. В цьому випадку можуть виникнути труднощі, які потребують уточнення постановки задачі.

Етап формалізації задачі є переходом у зону математичних дій. Власне на цьому етапі необхідне погодження постановки задачі з можливостями проведення розрахунків, і вірогідно, що виникне необхідність в уточненні попередніх етапів.

Етап аналізу результатів потребує кваліфікованої оцінки, тому що від нього зале-жить вибір рішення. Прийняте рішення може бути спрямоване не на його безпосередню реалізацію у конструкції, а на уточнення постановки задачі.

При використанні для виготовлення машин, верстатів з ЧПК і верстатних комп-лексів завдяки однозначної дискретної системи перетворення інформації доцільно об'єд-нати процеси автоматизованого проектування, автоматизованого програмування і авто-матизованого виробництва, що значно скорочує терміни від ідеї до готової продукції.

 

 

"Цикл життя" технічних систем можна поділити на етапи, стадії і операції.

Чотирма етапами "циклу життя" технічної системи є створення, переміщення (пос-тачання, монтаж), використання і ліквідація. Технічна система на кожному етапі по-винна задовільняти певним вимогам, тобто мати певні властивості. Кількість і трива-лість стадій, на які поділяються етапи "життя" технічній системи, залежать від рівня її складності, оригінальності конструкції, способу виробництва і вимог замовника. Залежно 

від проектно-конструкторської реалізації і її традицій деякі стадії можуть бути визначені різним чином.

Сукупна цінність технічної системи визначається головним чином на стадії конст-руювання.

"Цикл життя" технічної системи складається з ланцюга фаз:

Ф1 - постановка мети і формування задачі;

Ф2 - розробка задуму нової технічної системи (інформаційна фаза - образ за думу);

ФЗ - проведення цільових досліджень у межах програми НДР;

Ф4 - дослідно-конструкторські роботи (ДКР);

Ф5 - створення і дослідження дослідного зразка;

Ф6 - випуск у економічну сферу;

Ф7 - впровадження (підготовка виробництва, виробництво і експлуатація);

Ф8- припинення випуску і експлуатації;

Ф9 - знищення (утилізація).

На всіх фазах життєвого циклу виникає безперервне надбання нових знань і пос-тупове їх втілення не тільки у будові машин, але і в технології, довкіллі, регламентах і в технологічній документації, патентних, наукових публікаціях і т.і.

 

 

Процес проектування технычних систем розглядають як сукупність процедур пе-реробки інформації, в результаті чого виникає кінцевий продукт цього процесу - проект. Значна частина таких процедур є типовими, тобто вони призначені для багаторазового застосування при проектуванні багатьох типів технічних систем.

Розрізняють проектні процедури аналізу і синтезу.

Синтез передбачає створення опису технічної системи.

Аналіз технічної системи - проектна процедура, яка полягає у визначенні власти-востей проектованої системи і дослідженні .працездатності ТС за її описом. Аналіз пе-редбачає розв'язок задач функціонального проектування з допомогою математичних моделей (ММ) технічної системи на мікро-, макро- і метарівнях.

Процедури аналізу поділяють на процедури одно- і багатоваріантного аналізу (мал. 1).

Основою функціонального проектування є одноваріантний аналіз технічної системи - визначення вихідних параметрів технічної системи при заданих внутрішніх і зовнішніх параметрах. Геометрична інтерпретація цієї задачі пов’язана з поняттям простору внутрішніх параметрів. Це n-вимірний простір, в якому для кожного із n внутрішніх параметрів хi виділена координатна вісь. При одноваріантному аналізі за-дається деяка точка в просторі внутрішніх параметрів і необхідно в цій точці визна-чити значення вихідних параметрів. Подібна задача звичайно передбачає одноразовий розв'язок рівнянь, що складають MM, що і зумовлює назву цього виду аналізу.

Більшість задач одноваріантного аналізу (моделювання перехідних процесів, статичних режимів, частотних характеристик і т.д.) зводиться до рішення систем зви-чайних диференціальних рівнянь (ОДР), а також систем нелінійних і лінійних алгеб-

раїчних рівнянь (АР).

Задачі розв'язку систем ОДР і АР можуть виникати на різних етапах і рівнях проектування.

Успішне розв'язання задач одноваріантного аналізу створює передумови для постановки і рішення задач багатоваріантного аналізу, який полягає в дослідженні властивостей технічної системи в деякій області простору внутрішніх параметрів. Ба-гатоваріантний аналіз дозволяє визначити поведінку об'єкту проектування при зміні його внутрішніх і зовнішніх параметрів. Такий аналіз потребує багаторазового розв'яз-ку систем рівнянь (багаторазового виконання одноваріантногоаналізу).

Мал. 1. Класифікація процедур аналізу.

 

Основними задачами багатова-ріантного аналізу є аналіз чутливості і статистичний аналіз.

При виборі і розробці методу чи алгорітму аналізу перш за все встанов-люють область його застосування. Чим ширше коло задач і MM, які вважаються допустимими для розв’язку даним ме-тодом, тим цей