Решение задачи синтеза технического объекта
Понятие «синтез» технического объекта близко по содержание к понятию «проектирование». Задача синтеза тех.объекта состоит в том, чтобы по заданному фун-ному назначению объекта или закону его фун-ния получить проектное решение в виде некот. описания проектируемого объекта.
Синтез тех.объекта нацелен на создание нов. вариантов.
Анализ использования для оценки этих вариантов. При синтезе заранее должен быть задан:
1.допустимый набор используемых эл-тов (набор балок или балочных конструкций при проектировании строительных сооружений)
2.возможные правила их соединения между собой
3.способы определения ф-ции по синтезированной структуре объекта.
Под стр-рой объекта понимается набор составляющих его эл-тов и связи между ними.
Задача структурного синтеза заключается в выборе принципа действия тех объекта и в определении оптимальной стр-ры объекта для реализации заданных ф-ций.
Стр-ры наглядно отображают как устроен объект, а именно из каких частей он состоит и как эти части связаны др. с др. Одной из форм мат описания стр-ры явл граф, вершины кот отождествляются с эл-тами объекта ( на принятом уровне детализации), а дуги и ребра графа- со связями между соответствующими эл-тами. Это один из видов мат модели, но такие графы инженеры не рисуют. Инженерная форма отображения стр-р- схема. Схема и граф тождественны по своему содержанию, но отличаются по форме.
|
|
|
Организация понятие более высокого ранга, чем ф-ция и стр-ра. Принцип, по кот объединение эл-тов приводит к появлению новых св-в, отличных от св-в эл-тов, наз принципом организации.
Сложность св-ва объектов заключается в том, что ф-ция, реализуемая объектом, не может быть представлена в виде композиции ф-ций, реализуемых эл-тами объекта.
Процесс проектирования стр-ры сложного объекта представляет собой многоэтапную процедуру, осуществляемую по БИП:
1.этап Построение допустимого мн-ва (каталога) принципиально возможных типов эл-тов, входящих в объект. Каталоги входят в состав информационного обеспечения САПР.
2.этап Выбор мн-ва допустимых систем эл-тов, используемых при структурном синтезе. Основной задачей этапа явл. Определение требований к пар-рам и принципам функционирования отдельных эл-тов.
3.этап Построение вариантов стр-р объекта с учетом их тех реализации. Должны быть известны состав эл-тов, правила их соединения между собой и способ определения по структуре синтезируемого объекта ф-ций, кот он реализует. Это эл-т анализа. Прямой перебор достаточно сложен ( для сложных объектов), поэтому необходима разработка процедур и алгоритмов направленного поиска оптимальной структуры.
|
|
|
4.этап Включает оценку вариантов и выбор компромиссной структуры синтезируемого объекта. Оценка вариантов стр-ры требует выполнения параметрической оптимизации, т.к. сравнивать варианты стр-ры имеет смысл при оптимальных значениях параметров. Этот процесс сложен. Для уменьшения сложности выбора можно использовать косвенные критерии или определить параметр, характеризующий качество объекта (стоимость, объем, мощность и т.д.). Другой путь уменьшения сложности выбора- организация диалога разработчика с ЭВМ, кот сам выбирает вариант, прерывая построение заведомо бесперспективного варианта, проводя поиск не оптимального, а допустимого варианта объекта.
5.этап Коррекция ТЗ- изменение заданных ограничений в тогда, когда не сущ вариантов объекта, обеспечивающих требуемые ограничения.
Особенность задач структурного синтеза заключается в том, что для получения оптимального варианта стр-ры тех объекта необходимо наличие его мат модели, представляющей собой формальное описание мн-ва стр-р объекта на принятом уровне детализации. В этом случае, задача структурного синтеза сводится к выбору компромиссного варианта в счетном мн-ве.
Частные критерии оптимальности.
|
|
|
При проектировании под частным критерием в качестве целевой ф-ции(ц.ф.) F(x) принимается наиболее важные выходные пар-ры проектирования объекта, все остальные параметры- в виде соответствующих условий работоспособности относятся к ограничениям. В этом случае задача однокритериальная: максимизировать или минимизировать значение ц.ф.
F(x) стремиться к max(min) при наличии системы ограничений на др. пар-ры объекта. Это задачи мат.программирования.
Пар-ры, для кот. выполняются ограничения в виде строгих неравенств имеют определенный запас значений по сравнению с заданными тех.требованиями.
Пар-ры, для кот. условия работоспособности имеют вид рав-в запасов - значений вообще не имеет и люб. Изменение тех. Требований приводит к изменению хар-к и структуры проектируемого объекта и изменению ц.ф.
Частные критерии широко используется при проектировании несложных тех.объектов.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 457; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!