антів. Синтез і аналіз виступають у процесі проектування в єдності, ітераційної послідовності. При синтезі заздалегідь Завдання: припустимий набір використовуваних елементів, що накопичуються в БД, або стандартні деталі механічних конструкцій. Розрізняють структурний синтез, тобто пошук оптимальної чи раціональної структури (схеми) технічного об'єкта, кажуть у рамках обраного принципу дії. Наприклад це завдання розміщення мікросхем на друкованій платі. Параметричний синтез - визначення найкращих динамічних параметрів при обраній структурі.
5.4 Завдання структурного і параметричного синтезу
В
Загальна постановка задачі структурного і параметричного синтезу.
Результуюче проектне рішення (при конструкторському проектуванні) шукається на безлічі структур А, які здатний створити проектувальник, а також на безлічі варійованих параметрів Y. Тут А і Y утворюють безліч альтернатив, на яких шукаються рішення. Тоді загальна форма задачі синтезу ставиться так:
В
Пошук при заданих обмеженнях
В
для досягнення екстремуму функции.
Таким чином, технічне рішення являє собою деяку структуру і, знайдену на безлічі структур і параметрів, що відповідають обмеженням в середовищі функціонування Х.
Процедури структурного і параметричного синтезу.
Процедури синтезу виконуються на основі математичної моделі, що є математичним аналогом проектованого об'єкта. Ступінь адекватності (відповідності) моделі реальному (майбутнього) об'єкту визначається початковій постановкою. Процедури синтезу та аналізу ітераційними і утворюють два вкладених циклу:
- зовнішній - Структурний цикл;
- внутрішній - Параметричний цикл. p> Vп, Vс - варіація пар (структур). p> Процедура вибору полягає у виборі деяких даних для відібраної структури, на основі чого і будується математична модель. Основними показниками при реалізації циклу є показник моделі, тобто час реалізації одного модельного експерименту за розрахунком критеріальних показників при заданому векторі варійованих параметрів. Це модельне час. p> Використовуються різні методи для варіювання значень параметрів, у тому числі:
а) повний перебір (сканування), при якому задається верхні і нижні значення параметрів і задається О”y i
б) метод випадкового пошуку.
Зовнішній цикл - це перебір структур, часто він робиться вручну.
Точка 1 - вихід - знайдено проектне рішення. p> Точка 2 - при несприятливому результаті, тобто неможливості знайти рішення на найближчому числі структур в межах заданого простору пошуку система виводить на точку 2 процедуру прийняття рішення. Тут існує 2 альтернативи прийняття розв'язку:
1 альтернатива проектувальника: перенесення низки незалежних параметрів Х (зовнішніх обмежень) до числа варійованих параметрів Y;
2 альтернатива замовника: поступки замовника - зниження вимог на ряд деяких якісних характеристик
Якщо альтернатива 1 - це поступка нас з боку суміжних проектувальників, то 2 - це поступка замовника.
5.5 Завдання оптимізації
Задача підвищення ефективності технологічних та організаційних систем (наприклад: металорізального верстата, автоматичної лінії, виробництва в цілому) шляхом прийняття обгрунтованих рішень актуальна у всіх областях діяльності людини. Кількісна оцінка ефективності може бути отримана при заданої мети функціонування системи, за урахуванням обмежень на ресурси, що залучаються для досягнення мети. При цьому завдання прийняття рішення ставиться як завдання вибору параметрів системи, що забезпечують максимізацію або мінімізацію цільової функції. Остання кількісно визначає ступінь досягнення мети - величину критерію оптимізації. В якості критерію можна прийняти, наприклад, собівартість вироби (мета-мінімізація), швидкодія машини або приладу (Мета-максимізація) та інші показники. p> У процесі оптимізації, з урахуванням заданих умов, відшукуються елементи рішення, тобто ті параметри системи і показники якості, які залежать від вибору і призводять до відшукування оптимальних конструкцій, технологічних схем та ін
Всякая оптимізаційна завдання передбачає заданої цільову функцію - кількісний показник якості альтернатив вибору. Зазвичай в задачах оптимізації відшукується екстремум інтегрального показника, який представляється однієї функцією f (X) кількох змінних заданої в деякій області допустимих значень змінних.
Найменше або найбільшу значення цільової функції з усіх можливих у заданій області R називаються глобальними екстремумами . Значення X, при якому досягається глобальний екстремум, називається точкою глобального екстремуму. Локальний екстремум функції f (X) - значення f (Х В°) цієї функції таке, що для будь-якого Х з R, близького до Х В° з R, <...
