• мікро-

• макро-

• метарівня.

Особливістю математичні моделі на мікромовні є відображення фізичних процесів, що протікають в неперервному просторі і часі (диференціюй рівняння в часткових похідних).

На макрорівні використовують збільшену дискретизацію простору за функціональною ознакою, що приводить до представлення математичних моделей на цьому рівні у вигляді звичайних диференційних рівнянь.

На макрорівні в якості елементів приймаються складні сукупності деталей

За ступенем деталізації опису в межах кожного ієрархічного рівня виділяють повні математичні моделі та макромоделі.

Повна модель - модель, в якій відображаються фазові змінні, що характеризують стан всіх між елементних зв'язків.

Макромододель - характеризується меншим, числом фазових змінних, що відповідають опису об'єкта при збільшеному виділенні елементів..

За способом отримання моделі бувають теоретичні та емпіричні

Рис. 5 Ієрархічна структура математичних моделей.

Реалізація таких моделей включає вибір чисельних методів рішення рівнянь і перетворення рівнянь залежно від вибраного методу. Кінцева мета перетворень >- отримання робочої програми аналізу у виглядає послідовностей елементарних дій (арифметичних і логічних операцій), що реалізуються командами комп’ютера. Гілка 1 на рис. 5 відповідає постановці задачі на мікрорівні, частіше всього диференційні рівняння в часткових похідних (ДРЧП). Чисельні методи рішення таких рівнянь грунтуються на дискретизації змінних і алгебраізації задачі.

ДИСКРЕ ТИЗАЦІЯ полягає в заміні неперервних змінних кінцевою множиною їх значень в заданих для дослідження просторових і часових інтервалах; АЛГЕБРАЇЗАЦІЯ заміні похідних алгебраїчними рівняннями.

Якщо диференційне рівняння в часткових похідних стаціонарне (описує статичний стан), то дискретизація і алгебраізація перетворюють ДРЧП в систему алгебраїчних рівнянь, в загальному випадку нелінійних (гілка 2). Якщо ДРЧП нестаціонарні (описують перемінні в часі і просторі поля змінних), то дискретизація і алгебраізація представляється з двох етапів :

• усунення похідних по просторових координатах (гілка 3), результат - система звичайних диференційних рівнянь; .

• усунення похідних по часу (гілка 4).

Для чисельного рішення звичайних диференційних рівнянь при заданих початкових умовах існує багато чисельних методів. Специфіка алгебраізацй похідних по часу обумовлює доцільність виділення для вітки4 спеціальних засобів математичного і програмного забезпечення.

Зведення задачі рішення алгебраїчних рівнянь до послідовності елементарних операцій може бути або безпосереднім (гілка 5), приклад - метод простих ітерацій, або з допомогою попередньо лінеаризованих рівнянь (гілка; 6). Рішення системи алгебраїчних рівнянь в цьому випадку (гілка 7) виконується за допомогою прямих методів (наприклад, метод Гаусса).

---

Гілці 8 відповідає перетворення вихідного опису задачі, що відносяться до макрорівня, в систему звичайних диференційних рівнянь з відомими початковими умовами. Якщо це система нелінійних диференційних рівнянь, подальше перетворення проходить по гілках 4, 6, 7 чи 4, 5; якщо система лінійних

диференційних рівнянь, ТО ДОЦІЛЬНИЙ перехід до системи лінійних алгебраїчних рівнянь (гілка 9). '

Для аналізу об'єкта на метарівні застосовують або перехід до системи звичайних диференційних рівнянь (гілка 10), або перехід до системи логічних рівнянь, або моделі масового обслуговування (гілка 11).

і * • ’• V ■ ' . . . ■ ' • • • • •

ТЕМА 7. ЛІНГВІСТИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ САПР

Рис. б Структура лінгвістичного забезпечення САПР

МОВИ ПРОГРАМУВАННЯ - мови, призначені для написання програмного забезпечення.

До моз програмування висуваються вимоги:

® зручність використання;

® універсальність;

® ефективність об'єктних програм,

Зручність використання вимірюється в затратах часу програміста на освоєння

мови і напису програм цією мовою.

Універсальність визначається здатністю мови для опису різних алгоритмів, характерних для забезпечення САПР.

Ефективність об'єктних програм визначається властивостями транслятора, що використовується. Ефективність оцінюється затратами машинного часу і пам'яті на виконання програм.

МОВИ ПРОЕКТУВАННЯ — мови, призначені для опису інформації про об'єкти і задачі проектування, більшість цих мов відносяться до засобів користувача САПР.

ВХІДНІ МОВИ - служать для задания вихідної інформації про об'єкти і задачі проектування і включають в себе мови опису об'єкта і мови опису завдань. Перші слугують для опису властивостей об'єкта, другі - для опису завдань для виконання проектних операцій і процедур.

ВИХІДНІ МОВИ використовуються для представлення результатів виконання проектних процедур.

МОВИ СУПРОВОДЖУВАННЯ застосовуються для коректування і редагування даних при виконанні проектних процедур.

МОВИ УПРАВЛІННЯ •- служать для представлення управляючої інформації для програмно-управляючого обладнання, наприклад, пристроїв документування і технологічних автоматів.

ПРОМІЖНІ ТА ВНУТРІШНІ МОВИ - призначені для представлення інформації на певних стадіях обробки в комп’ютері.

ДІАЛОГОВІ МОВИ. Лінгвістичне забезпечення діалогових режимів проводиться діалоговими мовами. Фактично діалогова мова об’єднує в собі засоби мов вхідних, вихідних і супроводження та слугує для оперативного обміну інформації між людиною і комп’ютером.

Розрізняють пасивний і активний діалогові режими діалогової мови.

В пасивному діалоговому режимі ініціатива діалогу належить ЕОМ.

Звернення ЕОМ до користувача може бути таких типів:

• запитання;

• інформаційне повідомлення;

• підказка.

Рис.7 Структурна схема діалогової взаємодії людини і комп’ютера

---

TURBO PASCAL - ЯК МОВА ПРОГРАМУВАННЯ ДЛЯ САПР

Перша версія мови програмування Паскаль була розроблена на кафедрі інформатики Стенфордського університету швейцарським вченим Ні Клаусом Віртом в 1968 р. Визнання програмістів і простих користувачів прийшло внаслідок появи мови програмування Турбо Паскаль (ТП )-діалекту мови, створеної американською фірмою Борланд. Ця фірма об’єднала дуже швидкий комп’ютер з редактором тексту і добавила до стандартного Паскаля потужне розширення, що сприяло успіху першої версії цієї мови.

Лінгвістична концепція мови Паскаль Мова Паскаль, названа на честь французького математика і філософа Блеза Паскаля, була створена як навчальна мова програмування в 1968-1971 рр В даний час ця мова має широку сферу застосування, ніж передбачалося при її створенні. Метою роботи було створення мови, яка:

о будувалася б на невеликій кількості базових понять;

с мала б простий синтаксис;

о допускала б перетворення програм в машинний код простим компілятором.

Основні принципи Паскаля такі:

^ Структурне програмування. Суть його заключається в оформленні послідовностей команд як замкнутих функцій або процедур та в об’єднанні даних, пов’язаних за змістом, в складні структури даних. Завдяки цьому покращується наявність тексту і спрощується його коректування.

^ Проектування зверху вниз. Програміст розбиває свою задачу на декілька більш простіших, після чого кожна із задач вирішується окремо. Потім компонуються результати проектування простих задач і вирішується задача проектування зверху вниз з цілому.

S Об’єктивно-орієнтовне програмування робить наступний крок від ремесла до науки програмування. Дані об’єднуються за властивими їм операціями обробки в деякі об'єкти (інкапсулювання). Наприклад, даним „людина” властива операція „йти”. При цьому властивості одних об’єктів можуть передаватися іншим ( переноситись на інші класи об’єктів) по-різному, в даному програмуванні існує явище поліморфізму: годинник також може „йти”, але не ногами.

Набір операторів стандартного Паскаля відносно малий і легко вивчаємий. Але це створює проблему розширення: мови в додатках. В Турбо Паскалі ця проблема вирішується за рахунок постачання великої кількості бібліотек різноманітних процедур, які готові до використання в прикладних програмах. Широке розповсюдження Паскаля привело до появи на ринку програмного забезпечення великої кількості інструментальних і прикладних програм. Ці програми розробленні для багатьох проблемних галузей.

ТЕМА 8. АВТОМАТИЗОВАНА РОЗРОБКА ВИРОБНИЧИХ ПРОЦЕСІВ

У зв'язку з наявністю проблем, характерних для ручного способу розробки виробничих процесів, в останні роки проводяться спроби розробити машинні програми, які б на основі даних про характеристики конкретної деталі автоматично або автоматизовано генерували необхідну послідовність технологічних операцій.

---

Автоматизована система проектування відкриває перспективи для зменшення рутинної канцелярської роботи інженера-технолога. В той же час вона забезпечує можливість розробки таких технологічних маршрутів, які раціональні та оптимальні.

На сьогоднішній час розроблюється два альтернативні підходи до автоматизації розробки виробничих процесів:

1. Автоматизовані системи пошукового типу (інколи називають варіантні системи).

2. Генеруючі автоматизовані системи.

АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ РОЗРОБКИ ВИРОБНИЧИХ

ПРОЦЕСІВ ПОШУКОВОГО ТИПУ

Автоматизовані системи пошукового типу основані на ідеології класифікації та

кодування деталей. В рамках такого підходу деталі* що виробляються на підприємстві, групуються по класах, які різняться за своїми виробничо-технологічними характеристиками. Для кожного класу деталей встановлюється типовий план виробничого процесу. Цей план заноситься в пам'ять комп'ютера і використовується при появі нових деталей того ж класу.

Створення машинних файлів та організація ефективного пошуку планів, що відповідають новим деталям, потребує розробки системи класифікації та кодування деталі. Для деяких нових деталей може виникнути необхідність редагування одного з уже існуючих планів виробничого процесу. Так відбувається, коли технологічні вимоги до нової деталі незначно відрізняються від типових. Технологічний маршрут, що рекомендує машина, може і для нової деталі лишитись стандартним, але конкретні операції, що виконуються на кожному верстаті, можуть бути іншими. Повний план виробничого процесу повинен фіксувати як окремі технологічні операції, так і послідовність верстатів, через які повинна пройти деталь, що

Виготовляється. Через зміни, що вносяться в план виробничого процесу, який зберігається в комп’ютері, такі системи інколи називають варіантними системами.

Користувач починає з того, що вводить з терміналу кодовий номер деталі. Після цього програма автоматизованої розробки виробничих процесів приступає до пошуку у файлі класів деталей, для того, щоб визначити, чи існує в файлі введений код. Якщо всередині файла існує тотожний кодовий номер, то з існуючих машинних файлів дістаються типові схеми маршрутизації та послідовність конкретних операцій для видачі користувачу. Типовий план ведення процесу аналізується користувачем для того, щоб можна було внести в нього необхідні зміни, привівши план в відповідність з проектом нової деталі. Після такого редагування програма формує машинний код типового вигляду. Якщо в машинному файлі не вдалось знайти кодового номеру, який точно співпадає з кодовим номером нової деталі, то користувач може організувати пошук в файлі технологічних маршрутів і в файлі послідовності операцій для виявлення подібних деталей, плани виробництва якій могли б бути використані для визначення схеми виготовлення нової деталі. Будучи один раз встановленим, план виробничого процесу для деталі з новим кодовим номером стає типовим для майбутніх деталей тієї ж класифікаційної групи.

---

ГЕНЕРУЮЧІ АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ РОЗРОБКИ ВИРОБНИЧИХ ПРОЦЕСІВ

В генеруючих системах розробки виробничих процесів комп’ютер використовується для автоматизованого синтезу конкретного виробничого процесу на основі ескізу деталі. В цьому випадку необхідним являється набір алгоритмів, які забезпечують поступову добудову кінцевого процесу виготовлення деталі на основі послідовності технічних та логічних рішень. Вхідна інформація повинна включати повний опис деталі, що обробляється. Для цього може знадобитись використовування її кодового номеру, щоб мати можливість розшукати всю необхідну інформацію про деталь, але при цьому зовсім не мається на увазі використовування існуючого типового плану. Замість цього генеруюча система синтезує варіант оптимальної послідовності ведення процесу і цей ескізний варіант грунтується на аналізі геометрії деталі. її матеріалі та інших факторах, які можуть опливати на виробниче рішення.

В ідеальному випадку генеруючий пакет програм розробки виробничих процесів повинен забезпечити синтез оптимального процесу для будь-яких деталей, шо проектуються. Але насправді системи генеруючого типу за своїм застосуванням далеко не універсальні.

ПЕРЕВАГИ АВТОМАТИЗОВАНОЇ РОЗРОБКИ ВИРОБНИЧИХ

ПРОЦЕСІВ

Автоматизована розробка виробничих процесів, незалежно реалізується вона в формі пошукової системи або генеруючої системи, має ряд переваг порівняно з розробкою вручну.

1. Підвищення раціональності прийняття рішень.

При автоматизованій підготовці технологічних маршрутів їх вибір більш узгоджений, логічно обумовлений, ближчий до оптимального, ніж при розробці вручну. Плани виробничих процесів будуть при цьому більш узгодженими, так як всі проектанте використовують одні і ті ж програмні засоби,

2. Підвищення продуктивності праці проектантів.

При автоматизованому проектуванні робиться менше помилок, проектувальник отримує оперативніший доступ до всієї інформації в базі даних, що стосується виробу, який він проектує. Застосування автоматизованого проектування може призвести до зростання продуктивності праці на 600 %.

3. Скорочення затрат праці на підготовку виробництва.

Внаслідок скорочення часу розробки маршрутно-технологічної карти для нової деталі скорочується час виробничого циклу.

4. Підвішується чіткість заповнення технічної документації Машинний документ виглядає акуратнішим та простіше читається.

5. Можливості включення інших прикладних програм.

Систему розробки виробничих процесів можна спроектувати з урахуванням взаємодії з іншими пакетами прикладних програм з метою автоматизації різних трудомістких операцій по забезпеченню виробництва

Рис. 8 Схема інформаційних потоків з автоматизованій системі пошукового типу

ТЕМА 9, СИСТЕМИ МАШИННОЇ ГРАФІКИ, ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МАШИННОЇ ГРАФІКИ

---

Смотрите также файлы

• real.docx

• Dokument_Microsoft_Office_Word_2 (2).docx

• Гр5.docx

• Oratorske_mistetstvo_sem_nar_zal_k.docx

• СУРОВА.docx