Методическое обеспечение
Методическое обеспечение САПР охватывает проведение работ в целом и выделение этапов пос ледовательного выполнения проект ных процедур (операций), расчетных и конструкторских ладач, методику их описания, а также методику кодирования задач и проектирования. Полное описание проектной процедуры состоит из целево го, информационного и операционного описаний.
Систсмпо-щ левое описание просг.<тнои процедуры задачи имеет своим объектом задачу в целом кик систему, преобразующую исходную информацию в требуемые выходные параметры Цель системно-целевого описания — дать краткую формулировку пос гановки задачи, характеристику способа и метода ее решения; зафиксировать используемую проектную схему и принятые ограничения. Описание должно содержать краткую формулировку исходных положений постановки задачи. Центральным моментом является фиксация правил, соответствующих именно той программе решения задачи, которая будет заложена в соответствующий инструмент САПР. С изменением или полной заменой программы должно соответственно изменяться и системно целевое ее описание.
Описание составляется по следующим пунктам: наименование и код задачи; описание объекта проектирования; схема функционирования объекта, цел ь проектирования; проектная схема и условия проектирования. метод проектирования; область допустимого использования и ограничения; трудоемкость и периодичность проектирования; нормативно-справочная литература.
В информационном описании рассматриваются входы и выходы проект ной процедуры, преобразующей информацию. Его цель — дать характеристику состава и типа информации, используемой при решении той или иной проектной процедуры задачи. Описание используется для построения информационной модели проектной процедуры и включается в информационный анализ для оценки объема перераба тываемой информации, установления состава базы данных, подготовки задания на разработку системы диалога проектировщика с ЭВМ Информационное описание выполняется в виде перечня исходных (задаваемых) параметров, рабочих (промежуточных) переменных и результатов проектной процедуры. Все параметры рас — Предел51ются по группам, в том числе:
1) группа «объект» (модель объекта проектирования) — параметры, характеризующие размеры и форму объекта проектирования, например размеры фра1 ментов констру кции элемента ПС, координаты первоначальной привязки деталей констру кции и т. д.;
2) труппа «функционирование» — параметры, характеризующие функциональные возможности, например скорость перемещения звеньев робота, точность его позиционирования, число степенег подвижности и др.;
3) группа «материалы» — параметры, характеризующие физические свойства материалов и рабочих сред, например модуль упругос — ги, плотность и предел текучести какого-либо материала, химический состав материала и др.;
4) группа «технологический процесс» — параметры, характеризующие процесс изготовления объекта;
5) группа «нагрузки» — параметры, характеризующие силы и моменты, которые действуют на объект проектирования;
6) группа «координатная сетка» — параметры, характеризующие принятую систем)’ координат или расчетную сетку, например шаги расчетной сетки но координатным осям.
При помощи специальных кодов (признаков) предусматриваются отметки о типе информации.
Будем различать следующие типы информации: по системному принципу: системная (относящаяся к САПР ПС в целом и используемая во многих задачах, решаемых инструментами CAI IP), локальная (относящаяся только к данной задаче), базовая (входящая в банк данных САПР);
По назначению информации — справочная, нормативная, рабочая (промежуточная), исходная, конечная (выходная); по размерности массивов: скалярная, векторная.
Кроме того, предусматривается отображение следующих видов документов: печать цифровая, печать текстовая, печать алфавитно- цифровая, чертеж, график.
Информационное описание выполняется в виде таблиц но указанным выше группам параметров со следующими графами:
1) порядковый номер в пределах каждой группы отдельно;
2) общепринятое, по возможности краткое наименование величины (для массивов отдельно указываются границы изменения индексов);
3) обозначение данной величины, принятое при описании алгоритма, а также идентификатор переменной в программе;
4) физическая размерность переменной;
5) порядок числовых значений или пределы изменения величины;
6) признак принадлежности параметра вводу или выводу;
7) классификатор, содержащий другие признаки типа информации.
Отдельно указывается перечень графической и табличной информации, используемой в расчетах или при проектировании объекта.
Операционное описание задачи должно содержать последовательность операций, которые нужно выполнить, чтобы получить проектное решение. В зависимости от сложности задачи операционное описание может быть кратким или полным. В последнем случае оно включает принципиальную блок-схему этапов решения задачи; правила и последовательность решения задачи (в том числе правила подготовки исходных данных и оформления результатов); послеоперационную блок-схему решения задачи; для оптимизационных задач — описание целевой функции и ограничений.
Принципиальная блок-схема отражает основные этапы решения задачи и наиболее крупные операции, излагаемые преимущественно в виде текста с упоминанием только основных физических переменных.
Операционная последовательность решения отличается от алгоритма тем, что включает неформализованные операции (например, графические построения, интуитивный — эвристический — выбор решений и т. д.). Поэтому в операционной последовательности выделяются: операции вычисления параметров, поиска параметров по таблице, чертежу, графику; определение параметра с помощью неформализованной операции; операции проверки различных условий; замкнутые циклы операций и блоки операций, используемые неоднократно.
Составление операционного описания осложняется тем, что используемая в неавтоматизированных проектных процедурах последовательность операций не всегда бывает формализованной в достаточной степени. В связи с этим допускается составление описания в свободной форме с использованием расчетных бланков и таблиц и в формализованном виде — в форме алгоритма, пригодного для создания программы.
К правилам проектирования отнесены правила, по которым выполняются неформализованные операции, не приводящиеся к формулам или алгоритмам (разбиение ПС на подсистемы, оценка приемлемости вариантов проектируемых объектов по нескольким критериям и т. д.). Основные требования к описанию правил — четкость и однозначность.