часть 1.2

2.2.3. Техническое обеспечение САПР

Техническое обеспечение САПР (рис.2.7 ) базируется на  авто матизированных рабочих местах конструктора (АРМ-К). которые яв­ляются  диалоговыми  графическими  комплексами  проектирования, предназначенными  для автоматизации решения конструкторских за­дач,  а также операций по подготовке, преобразованию и редакти­рованию текстовой и графической информации .

•  АРМ-К (рис. 2.8 ) используется для:

- решения задач проектирования;

- вывода информации на графопостроитель,  принтер, графичес­кий и текстовый дисплей, фотокоординатограф и т.п.;

- ввода информации в память САПР с  клавиатуры,  графических планшетов, магнитных лент и т.п.;

- ведения диалогового режима проектирования.

Специфическими для  технического  обеспечения  САПР являются некоторые устройства ввода графической информации  (электронный планшет, световое перо» и устройства для изготовления конструк-торско-технологической документации (рулонные и планшетные гра­фопостроители. фотокоординатографы и фотографопостроители).

Различают следующие конфигурации технических средств САПР:

- автономная, однопользовательская, однопроцессорная:

- многопользовательская, однопроцессорная;

     - многопользовательская, многопроцессорная:

- распределенная, многоуровневая;

- сеть автоматизированного проектирования.

2.2.4. Программное обеспечение

Программное обеспечение  САПР подразделяется на общее и спе­циальное.

Общее программное  обеспечение  типовой структуры САПР (рис. 2.1 ) включает в себя:

- программы трансляции;

-          программы управления базой  данных, включающие программные средства используемой стандартной СУБД:

- программы управления вычислительным процессом (монитор). включающие программные средства операционной системы, под уп равлением которой функционирует САПР:

- интерфейс с базой данных;

- программы формирования структуры информационной модели;

- программы формирования и выпуска документации, включающие стандартные пакеты машинной графики, геометрического моделиро­вания и документирования, используемые в САПР;

- программы ведения архива документации.

К специальному программному обеспечению относятся программ­ные модули проектирования, реализующие проектные процедуры САПР и определяющие, в конечном итоге, ее проблемную ориентацию.

Рассмотрим назначение программных компонент типовой структу­ры САПР.

Программы трансляции осуществляют грамматический разбор и интерпретацию задания на выполнение проектных работ в САПР, включающего описание объекта проектирования и описание базовых элементов

Программы формирования структуры информационной модели раз­вертывают оттранслированное описание объекта с использованием библиотеки базовых элементов в полный набор данных, преобразо­ванный во внутреннее представление САПР. - рабочий массив с ин­формационной моделью.

Программы управления базой данных САПР обеспечивают наполне­ние и ведение библиотек базовых элементов в режиме интерактив­ного взаимодействия с пользователем САПР. а также оперативный автоматический обмен данными библиотеки базовых элементов с ра­бочим массивом по запросам программы формирования информацион­ной модели.

Программа "Монитор САПР" обеспечивает управление последова­тельностью выполнения проектных работ в соответствии с управля ющими директивами пользователя.

Программы интерфейса базы данных обеспечивают перевод текста информационной  модели,  представленного  в  рабочем массиве на языке внутреннего представления данных,  в  форму,  необходимую для программ,  выполняющих проектные процедуры, и обратное пре­образование результатов проектирования в форматы языка внутрен­него представления данных рабочего массива.

Программы формирования документации осуществляют перевод не­обходимой топологической и символьной информации в геометричес­кую форму (с использованием стандартных средств машинной графи­ки). форматирование полученной графическо-текстовой  информации с соблюдением  нормативных  требований,  принятых для конструк­торской документации,  а также ее перекодировку в форматы языка машинного  архива  и размещение в архиве технической документа­ции.

Программы ведения архива документации  по  спроектированному объекту обеспечивают  хранение,  поиск  и  выдачу документации. сформированной в САПР.

Постпроцессоры выпуска документации предназначены для преоб­разования графических и символьных текстов из  стандартной  ар­хивной формы,  принятой в САПР. в форму, необходимую для испол­нения на конкретном устройстве.

Программные модули  проектирования реализуют алгоритмы реше­ния проектных задач и подразделяются на два основных класса:

- процедуры  математического  моделирования,  осуществляющие формирование математической модели и ее  анализ  для  различных вариянтов проектных решений;

-          процедуры синтеза проектных решений,  осуществляющие выбор наиболее обоснованного технического решения и.  в свою очередь. подразделяющиеся на  программы  автоматического  поиска решений (рис. 2.9 а ) и программы расчета технических параметров  (рис. 2.9 б ).

2.2.5. Математическое обеспечение

математическое обеспечение  является  основным  в  комплексе средств автоматизации проектирования.  Связано это с  тем,  что главным содержанием  процесса проектирования является получение оптимального технического решения, поиск которого осуществляет­ся путем  оперирования  математической  моделью  проектируемого объекта на основе специальных математических методов и алгорит­мов.

Под математической моделью понимается совокупность математи­ческих объектов (чисел,  переменных, векторов, множеств и т.п.) и отношений между ними,  которая адекватно отображает  свойства проектируемого объекта, интересующие инженера-разработчика.

Элементами обобщенной математической модели объекта проекти­рования (рис. 2.10.) являются:

- множество варьируемых параметров X. характеризующих свойс­тва элементов системы;

- множество независимых параметров Y, характеризующих свойс­тва внешней среды:

- множество выходных параметров (критериальных  показателей) G (X.Y). характеризующих свойства системы в целом;

- математический оператор L.  под которым понимается  полная система математических выражений, описывающая численные или ло­гические соотношения между множеством входных параметров Х и  Y и множеством критериальных показателей G (X.Y).