Билет 9. Теоретические основы автоматизации. Маршрут проектирования. Проектные процедуры.

Маршрут проектирования - последовательность проектных процедур при проектировании изделия.

Проектная процедура - часть процесса проектирования, заканчивающаяся получением проектного решения, его оценкой или документальным представлением

см. Основные понятия проектирования в технике.mht; Норенков – Основы автоматиз проект, с.17, 20

Классификация типовых проектных процедур

Процедуры:

• Синтеза

1. Структурный синтез:

• выбор структуры принципов

• выбор технических режимов

• формирование документации

2. Параметрический синтез:

• формирование технических требований устройства и назначение

• формирование параметров элементов

• идентификация математической модели.

• Анализа

1. Одновариантный анализ:

• анализ статики

• анализ динамики

• анализ частотной области

• анализ устойчивости

2. Многовариантный анализ:

• чувствительность

• статистический анализ

• расчет зависимостей

• расчет выходных параметров

БИЛЕТ 10. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ. МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ.

Оптимизация - синтез, выполняемый с целью получения экстремального значения некоторой функции, характеризующей качество проектного решения.

Норенков – Основы автоматиз проект, с.151 и далее до с.157. Очень много запутанного материала, можно просто выписать суть.

БИЛЕТ 11. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ. СРЕДСТВА МОДЕЛИРОВАНИЯ.

Соломенцев, «Проектирование автоматизированных участков и цехов», с.32 – виды моделей.

Модели́рование — исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих предметов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя.

Модель - объект произвольной природы, который отражает главные, с точки зрения решаемой задачи, свойства объекта моделирования.

Моделирование - создание, применение, использование модели.

Главные функции модели - упрощение получения информации о свойствах объекта; передача информации и знаний; управление и оптимизация объектами и процессами; прогнозирование; диагностика.

В силу многозначности понятия «модель» в науке и технике не существует единой классификации видов моделирования: классификацию можно проводить по характеру моделей, по характеру моделируемых объектов, по сферам приложения моделирования (в технике, физических науках, кибернетике и т. д.). Например, можно выделить следующие виды моделирования:

• Информационное моделирование

• Компьютерное моделирование

• Математическое моделирование

• Цифровое моделирование

• Логическое моделирование

• Статистическое моделирование

• Структурное моделирование

• Физическое моделирование

• Имитационное моделирование

[по-другому никак тут что-то намутено с доками.]

В автоматизации применяется математическое компьютерное моделирование, которое, в свою очередь, можно подразделить на аналитическое и имитационное. При аналитическом моделировании изучаются математические (абстрактные) модели реального объекта в виде алгебраических, дифференциальных и других уравнений, а также предусматривающих осуществление однозначной вычислительной процедуры, приводящей к их точному решению. При имитационном моделировании исследуются математические модели в виде алгоритма(ов), воспроизводящего функционирование исследуемой системы путем последовательного выполнения большого количества элементарных операций.

Имитационное моделирование — это метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью с достаточной точностью описывающей реальную систему и с ней проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Экспериментирование с моделью называют имитацией (имитация — это постижение сути явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте).

Имитационное моделирование имеет большое значение в процессе проектирования автоматических систем. К имитационному моделированию прибегают, когда:

• дорого или невозможно экспериментировать на реальном объекте;

• невозможно построить аналитическую модель: в системе есть время, причинные связи, последствие, нелинейности, стохастические (случайные) переменные;

• необходимо сымитировать поведение системы во времени.

Цель имитационного моделирования состоит в воспроизведении поведения исследуемой системы на основе результатов анализа наиболее существенных взаимосвязей между ее элементами или другими словами — разработке симулятора (англ. simulation modeling) исследуемой предметной области для проведения различных экспериментов.

Имитационное моделирование позволяет имитировать поведение системы во времени. Причём плюсом является то, что временем в модели можно управлять: замедлять в случае с быстропротекающими процессами и ускорять для моделирования систем с медленной изменчивостью. Можно имитировать поведение тех объектов, реальные эксперименты с которыми дороги, невозможны или опасны.

Например, одной из систем имитационного моделирования является Tecnomatix – система моделирования технологических процессов

Tecnomatix — решение для трехмерного моделирования и анализа процесса сборки — является новейшей версией системы автоматизированной подготовки производства от компании Siemens PLM Software. Система позволяет смоделировать технологический процесс производства изделия в виртуальной среде на стадии разработки, что дает возможность избежать проблем в реальном времени, рассмотреть проект более детально и с различных ракурсов и исключить незапланированные финансовые вложения.

Во время выполнения расчетной работы мы пользовались отечественной системой имитационного моделирования АСИМПТОТА.