Модели проектирования ЭМП

Вначале (гл. 1) даны общие представления о САПР как о сложной организационно-технической системе и перспективах ее развития. Затем анализируются традиционные процессы проектирования ЭМП и возможности их преобразований в САПР (гл. 2). В гл. 3 на основе анализа обобщенной модели ЭМП формализуются задачи проектирования и приводятся к виду, удобному для решения на ЭВМ. Показывается, что задачи проектирования ЭМП по сути являются оптимизационными. В гл. 4 дается краткий обзор методов расчетного моделирования ЭМП. Часть методов, особенно теоретического плана, достаточно подробно описывается в специальных учебных курсах по ЭМП. Однако здесь целесообразно изложить основные идеи методов по классам, чтобы показать имеющиеся широкие возможности для составления семейства моделей ЭМП в САПР. Значительное внимание уделяется новым, нетрадиционным для электромеханики методам (статистическим, кибернетическим и численным). [c.4]

Учитывая необходимость многовариантного анализа и оперативного диалога проектировщика с ЭВМ на стадии структурно-параметрического проектирования, целесообразно сократить до минимума входную информацию (за счет хранения в АБД типовых деревьев решений, библиотек моделей, данных прототипов и т. п.) и разработать входной язык, близкий к языку описания технических заданий на проектирование ЭМП. [c.45]

Подсистема расчетного проектирования реализована в проектных организациях первой и составляет основу первых очередей действующих САПР ЭМП. Это обусловлено тем, что формализация данного этапа проектирования ЭМП достигла высокого уровня еще до применения ЭВМ. Имеющиеся методики поверочного расчета ЭМП являются хорошей базой для алгоритмизации и программирования расчетов на ЭВМ. Кроме того, благодаря ЭВМ возможно применение новых методов моделирования расчетов и поиска оптимальных значений параметров ЭМП. В результате расчеты ЭМП имеют качественно новый уровень, отличающий процессы синтеза от процессов анализа. Поэтому в подсистему расчетного проектирования САПР ЭМП кроме наборов расчетных моделей ЭМП включаются также наборы алгоритмов поиска оптимума и наборы критериальных моделей, а сама подсистема обычно называется подсистемой оптимального проектирования ЭМП. Более подробно подсистема и процессы автоматизированного расчетного проектирования рассмотрены в гл. 5. [c.45]

Разработка и внедрение САПР на предприятии сопровождается также существенными изменениями в работе подразделений, входящих в организационную структуру САПР. Так, например, в функции расчетно-теоретического отдела (рис. 2.3) входит не только выполнение расчетных проектов ЭМП, но и составление математических моделей ЭМП алгоритмизация процессов расчетного проектирования участие в разработке технологии автоматизированного проектирования ЭМП и т. п. Более того, с вводом в действие подсистемы расчетного проектирования ЭМП объем работ для получения расчетных формуляров резко уменьшается. [c.49]

Если бы все ограничения выражались строгими равенствами, имеющими единственное решение, а их суммарное количество равнялось числу неизвестных, то задача проектирования решалась бы однозначно путем совместного решения всех равенств. Опыт проектирования ЭМП показывает, что задача проектирования не решается однозначно. Количество ограничений, как правило, меньше размерности задачи, а многие ограничения задаются в виде неравенств. Поэтому правильнее считать, что условия (3.38) —(3.40) выделяют в пространстве векторов обобщенной модели замкнутые допустимые области, внутри которых находятся искомые решения, т. е. [c.70]

Применительно к расчетному проектированию ЭМП в САПР в качестве исходной можно рассмотреть типовую семантическую модель, показанную на рис. 5.1, а. Здесь каждый блок имеет интегральный характер, предполагая и формулировку задач, и выбор формального аппарата их рещения, и процесс рещения. ПП начинается с выбора вариантов активной части ЭМП, которые подлежат рассмотрению при расчете. Варианты активной части отлича- [c.115]

Анализ семантических моделей расчетного проектирования ЭМП (рис. 5.1 и 5.2) показывает, что расчетные модели ЭМП в САПР делятся на два класса 1) модели для оптимизации исходных переменных (быстрые модели) и 2) модели поверочного расчета (медленные модели). Процесс разработки расчетных моделей ЭМП рассмотрим сначала для первого класса, а затем отметим отличительные особенности для второго класса. [c.121]

На рис. 5.9 приведены схемы человеко-машинных процедур, построенные для модели проектирования СГ (см. рис. 5.2). Схема на рис. 5.9, а соответствует простейшему случаю четкого разделения проектных процедур между человеком (Ч) и машиной (М), когда за проектировщиком сохранены лишь две процедуры составление и изменение исходных данных сравнительный анализ расчетных вариантов СГ. Такая схема применялась на ранних стадиях автоматизации расчетного проектирования ЭМП, когда еще не было дисплеев и проектирование велось в пакетном режиме по жестко связанным программам. [c.140]

При автоматизации конструкторско-технологического проектирования ЭМП указанные недостатки можно устранить путем организации совместной работы конструкторов и технологов в САПР. Для этого можно предложить семантическую модель объединенного ПП на рис. 6.3. Отличительными особенностями модели конструкторско-технологического проектирования по сравнению с моде- [c.163]

Преимущество предложенной гибридной структуры единой информационной модели ЭМП в САПР определяется гибкостью и быстротой доступа к полной проектной информации ЭМП на любом уровне детализации и для любого элемента или любых сочетаний элементов. Учитывая также достаточно хорошую отработанность типовых конструкций ЭМП в электромашиностроении, можно создавать типовые информационные модели для отдельных классов ЭМП и на этой основе унифицировать автоматизированные базы данных в САПР ЭМП. К этой работе следует привлекать наиболее опытных проектировщиков, хорошо знакомых с полным циклом проектирования ЭМП и проектной документацией. [c.196]

Различия в структурах и компонентах САПР ЭМП обусловлены отсутствием типовых решений, нормализованных в рамках хотя бы электротехнической отрасли. Поэтому здесь не приводятся однозначные рекомендации по выбору математических моделей и алгоритмов проектирования, программных комплексов и технических средств. Это, вероятно, придает проблемный характер процессу обучения, построенному на основе данного учебного пособия. Изучающие это пособие получают возможность ознакомиться с проблемой автоматизации проектирования ЭМП и путями ее решения. Однако окончательные решения в каждом конкретном случае им предстоит принимать самостоятельно. Поэтому, закончив изучение этого курса, можно глубже проникать в проблему и вносить творческий вклад в решение важных задач дальнейшего развития САПР ЭМП. [c.263]

Изложенные выше понятия о проекте ЭМП и процессе проектирования позволяют с помощью обобщенной модели и ее уравнений перейти к общей теоретической постановке задачи проектирования. При этом необходимо абстрагироваться от физического содержания понятий и оперировать только их математическими символами и свойствами. Поступая таким образом, проект можно рассматривать в виде математического объекта или системы, однозначно определяемой заданием определенного числа параметров, под которыми понимаются все проектные данные. Учитывая зависимость некоторых проектных данных от времени, в общем случае проект ЭМП следует представлять в виде динамической многопараметрической системы. Такой подход позволяет для проектирования использовать математический аппарат синтеза многопараметрических динамических систем. [c.68]

Индуктивности ЭМП в соответствии с (3.31) зависят от распределения магнитного поля в объеме конструкции и токов катушек, создающих это поле. Распределение магнитного поля в ЭМП необходимо знать также для оценки ряда важных показателей, которые принципиально не учитываются в моделях, построенных в рамках теории цепей. К таким показателям относятся форма кривой ЭДС, потери в магнитопроводе и т. п. Таким образом, моделирование в той или иной форме магнитного поля и его источников в ЭМП на стадии проектирования является обязательным. [c.88]

Дальнейшую детализацию типовой модели (рис. 5.1, а) можно осуществить с помощью усложненной семантической модели, представленной на рис. 5.1,6. Ее анализ позволяет высказать определенные представления о структурной реализации подсистемы расчетного проектирования САПР ЭМП. Например, представляется [c.117]

При моделировании расчетного ПП ЭМП учитывают следующее. Множество конструктивных вариантов активной части ЭМП можно формально генерировать построением дерева вариантов, как это указано в гл. 2. Однако опыт разработки САПР ЭМП в проектирующих организациях показывает, что в большинстве случаев класс проектируемых объектов достаточно узкий и количество конструктивных признаков вариантов мало, что позволяет ограничиться построением перечня или матрицы вариантов исходя из имеющегося опыта проектирования. В результате основное внимание при моделировании ПП уделяется построению расчетных моделей ЭМП, формулировке задач и выбору методов их оптимального проектирования, а также сравнительному анализу и отбору вариантов. [c.119]

Используя сменные блоки (модули), можно в пределе стремиться к созданию универсальной расчетной модели, пригодной для всех основных типов ЭМП. Теоретически такая возможность обоснована обобщенными конструктивными и математическими моделями ЭМП, рассмотренными в гл. 3. Однако практически такая модель нецелесообразна из-за очень большого количества сменных блоков и очень сложной системы управления процессом автоматического построения расчетной модели. Кроме того, современные проектные организации достаточно специализированы и не испытывают потребности в столь универсальных расчетных моделях. Поэтому выбор уровня универсальности следует осуществлять в каждом конкретном случае отдельно исходя из заданного класса объектов проектирования и задач проектирования. [c.124]

Дальнейшая детализация и реализация семантической модели в САПР на рис. 6.3 требует изучения и обобщения неформальных процедур конструкторско-технологического проектирования. Включение в САПР полного арсенала эвристических алгоритмов и приемов дает возможность сохранить преемственность с традиционными ПП ЭМП и полностью использовать методы ручного проектирования там, где нет формальных методов. Следует иметь в виду, что сохранение в САПР полного объема неформальных процедур не позволяет существенно улучшить качество проектов, так как сохраняются большинство ограничений, присущих ручному проектированию. Поэтому при автоматизации конструкторско-технологического проектирования следует по возможности на научной основе формализовать как можно больше этапов и процедур, используя для этого современные методы математического моделирования и принятия оптимальных решений, изложенные в предыдущих главах. [c.165]

Математические модели конструктивных элементов по аналогии с моделями ЭМП на стадии расчетного проектирования целесообразно разрабатывать в двух вариантах быстрые и медленные. Это объясняется тем, что многие элементы для проверки ограничений требуют выполнения большого объема расчетов. Например, при конструировании вала необходимо вести расчеты на прочность и деформацию, определять крутильные и изгибающие колебания, уровень шумов и вибрации, усилия, передаваемые на подшипники, и т. п. Многие из этих расчетов ведутся достаточно точно с помощью громоздких алгоритмов, использующих теоретические методы моделирования и требующих большого машиносчетного времени. Поэтому при оптимизации геометрических размеров элемента следует пользоваться упрощенными (быстрыми) моделями, а для выбранного конечного варианта провести поверочные расчеты с помощью более точных (медленных) моделей. [c.167]

Сравнение вариантов общего вида и выбор конечного варианта в соответствии со схемой процесса производства (см. рис. 6.3) осуществляется по совокупности критериев, характеризующих как качество, так и технологичность конструкции ЭМП. Задача сравнительного анализа вариантов полностью формализуема при наличии математических моделей для оценки критериев качества и технологичности. Эти модели целесообразно строить по типу медленных (точных) моделей, так как, с одной стороны, при эвристическом конструировании мало число рассматриваемых вариантов, а с другой — полностью детализированы конструкция и процесс производства ЭМП. Построению таких моделей следует уделять особое внимание при создании САПР ЭМП, потому что эти модели помогут глубже, анализировать технико-экономические показатели на стадии проектирования и сократить объем экспериментального исследования и внедрения. [c.171]

Информационную модель ЭМП в общем виде можно представить в базе данных совокупностью проектных показателей, получаемых последовательно на стадиях расчетного конструкторского и технологического проектирования. Число этих показателей очень велико (тысячи и десятки тысяч), поэтому возникает необходимость упорядочить их таким образом, чтобы легко и быстро получить доступ к той или иной группе показателей. Кроме того, проектные [c.192]

Формальный процесс структурно-параметрического проектирования ЭМП можно представить последовательной реализацией алгоритмов генерации структурно-параметрических вариантов, формирования критериальных моделей, расчета критериев, сравнительного анализа вариантов и выбора конечного варианта (вариантовЗ (рис. 2.2). Каждый из этих алгоритмов целесообразно реализовать в виде автономного функционального модуля подсистемы, который работает по указаниям управляющего модуля подсистемы. [c.44]

Процессы проектирования (ПП) ЭМП в САПР относятся к классу сложных технологических процессов, для моделирования которых целесообразно применять системный подход. Сначала рассмотрим наиболее общие и одновременно наиболее простые содержательные (семантические) модели ПП. Их можно представить схемами или графиками, разделяющими ПП на ряд автономных этапов, или процедур, и устанавливающими связь между ними. Примерами таких моделей ПП ЭМП является последовательность этапов проектирования, рассмотренная в 2.1 и 2.2. Дальнейшая детализация и уточнение моделей может осуществляться не только в семантической, но и в различных символьных и логико-математических формах. [c.115]

Более того, наличие единой информационной модели ЭМП в САПР позволяет также существенно сократить объем требуемой документации. При ручном проектировании ЭМП расчетная документация необходима для передачи в конструкторское подразделение, а конструкторская документация — для передачи в технологическое подразделение. Причем нередко конструкторское бюро находится в проектной организации, а технологический отдел на заводе. При объединении всех стадий проектирования в рамках САПР необходимость в самостоятельном оформлении расчетной и конструкторской документации отпадает. Соответствующая информация передается от одной подсистемы САПР к другой через АБД. Необходимость в документации для передачи в архив также отпа- [c.198]

Электрические и магнитные цепи широко используются для моделирования электромагнитных процессов ЭМП в инженерном проектировании. При этом по аналогии с обобщенной моделью ЭМП ( 3.1) обычно ограничиваются классом взаимовращающихся магнитосвязанных электрических цепей типа L и нелинейных магнитных цепей с сосредоточенными параметрами. С помощью электрических цепей типа / —L моделируются обмотки ЭМП или их фазы, а с помощью магнитных цепей — магнитопровод на участке полюсного деления. [c.82]

Определив перечень вариантов активной части, можно перейти к составлению расчетных моделей, с помощью которых оцениваются функциональные свойства ЭМП в различных режимах, а также необходимые технико-экономические (критериальные) показатели. Методики расчета (расчетные модели) могут изменяться в зависимости от варианта активной части. Поэтому расчетные модели ЭМП следует составлять для каждого варианта отдельно. Как указывалось выше, для выполнения расчетов имеющиеся исходные данные оказываются недостаточными. Требуется тем или иным образом выбрать недостающие исходные данные. При ручном проектировании это делается на основе рекомендаций, полученных змпири.ческим путем, а также опыта и интуиции проектировщиков. При автоматизированном проектировании выбор недостающих данных осуществляется методами оптимизации с учетом ограничений, накладываемых расчетной моделью, требованиями технического задания (ТЗ), стандартами, нормалями и т. п. [c.117]

Таким образом, быстрые расчетное модели ЭМП получаются достаточно однородными по типу исп1рльзуемых уравнений и зависимостей и позволяют использовать для расчета стандартные численные методы, входящие в математическое обеспечение современных ЭВМ. Для построения быстрых моделей целесообразно использовать известные методики расчетов ЭМП, применяемые в инженерной практике ручного проектирования. [c.125]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...