Реферат: Схемотехническое и функциональное проектирование вакуумной коммутационной аппаратуры
действия; диаметр условного прохода перекрываемого отверстия.
Стандартные параметры "зашиты" в пакет.
Выходными данными являются следующие параметры функционирова-
ния механизмов: функция положения, функция передаточного отноше-
ния, коэффициент передачи усилия, момент сил сопротивления, функ-
ция усилия уплотнения.
ППП "SSVC" предназначен для синтеза механизмов ВКА на основе
анализа массива форм цепей и содержит два самостоятельных модуля:
модуль формирования массива форм цепей и модуль формирования схем
механизмов из форм цепей, обобщенные блок-схемы которых приведены
на рис. П.4. ППП "SSVC" позволяет реализовать следующие процедуры
[134]: формировать машинный справочник форм цепей с автоматической
оптимизацией описания их контуров; сформировать структуру механиз-
мов перемещения и уплотнения ВКА; сформировать описание структуры
кинематических цепей, из которых они образованы; формировать кине-
матические цепи из форм цепей.
Преобразование той или иной кинематической цепи в конкретный
механизм выполняется непосредственно разработчиком ВКА.
По результатам работы ППП "SSVC" сформированы таблицы и
описания форм цепей, содержащих в своем составе до четырех конту-
ров, на основании анализа которых составлен атлас исполнительных
механизмов, возможность использования которых для ВКА определя-
ется, исходя из разработанных кинематических и динамических крите-
риев качества.
- 124 -
4.3. Структурно-функциональная модель САПР ВКА на этапе схе-
мотехнического и функционального проектирования.
Созданный комплекс программных средств является ядром предла-
гаемой структурно-функциональной модели САПР ВКА для этапа ее схе-
мотехнического и функционального проектирования [151], актуаль-
ность разработки которой отмечена в первой главе.
На рис. П.5 приведена структура САПР ВКА, реализующая методи-
ки функционального и схемотехнического проектирования и состоящая
из обслуживающих и проектирующих подсистем.
Обслуживающими являются подсистемы управления и контроля про-
цессом проектирования ВКА (ПУПВКА), оперативного взаимодействия
(ПОВ), отображения графической информации (ПОГИ), информационного
обеспечения (ПИО). Вся информация о существующих конструкциях ВКА
и вспомогательная справочная информация хранится в банках данных
системы (БнД). Связь конструктора с ЭВМ в диалоговом режиме осу-
ществляется с использованием алфавитно-цифрового дисплея (АЦД) и
символьно-графического дисплея (СГД).
Проектирующие подсистемы представляют собой функционально за-
конченные части системы, последовательно реализующие выделенные
этапы проектирования ВКА. К ним относятся подсистемы выбора и ана-
лиза аналогов и прототипов ВКА (ВАВКА, ААВКА, ВПВКА и АПВКА), син-
теза и анализа физических принципов действия ВКА (СФПД и АФПД),
структурного синтеза и анализа (ССВКА и САВКА), качественного син-
теза и анализа (КСВКА и КАВКА), параметрического синтеза и анализа
(ПСВКА и ПАВКА), компоновки ВКА и ее анализа (КВКА и АКВКА), а
также подсистемы выбора и анализа аналогов и прототипов приводов,
вводов движения в вакуум, механизмов и уплотнительных пар (ВАП,
ВАВВ, ВАМ, ВАУП, ААП, ААВВ, ААМ, ААУП, АПП, ВПВВ, ВПМ, ВПУП, АПП,
АПВВ, АПМ, АПУП). Кроме этого в системе имеются подсистемы струк-
- 125 -
турного синтеза основных составных элементов ВКА (ССП, ССВВ, ССМ,
ССУП), а также предусмотрены подсистемы структурного синтеза их
сборочных единиц (СССБП, СССБВВ, ССЭУП).
Функционирование системы происходит следующим образом. По
вводимому конструктором техническому заданию на создание конкрет-
ной ВКА, являющемуся отправной точкой разработки, система осущест-
вляет поиск аналога ВКА из числа хранимых в БнД и при наличии
нескольких аналогов, соответствующих ТЗ, производит их анализ, вы-
бирая наилучшую конструкцию, чертежи которой находятся в конструк-
торском архиве. Если аналоги отсутствуют, конструктор может произ-
вести корректировку ТЗ (например, производя его усечение по не-
основным показателям качества), и система осуществляет поиск и
анализ прототипов. Выбор аналогов и прототипов производится в два
этапа: сначала проводится качественная оценка существующих
конструкций, позволяющая определить требуемый тип ВКА, а затем
проводится количественная оценка для выявления подходящей
конструкции. Если прототип ВКА найден, а осуществленная корректи-
ровка ТЗ нежелательна, то система анализирует внесенные конструк-
тором в ТЗ изменения и выдает дополнительное ТЗ на модернизацию
соответствующего функционального устройства - структурный синтез
привода, ввода движения в вакуум, механизма или уплотнительной па-
ры в подсистемы (ССП, ССВВ, ССМ и ССУП).
Если прототип не найден, то осуществляется разработка нового
технического решения ВКА, удовлетворяющего заданному ТЗ. В этом
случае система производит с использованием эвристических приемов
поиск и выбор ФПД ВКА. На основе выбранного ФПД производится выяв-
ление всевозможных структурных схем, анализ и синтез которых
представляется целесообразным. После получения структурных схем
определяется качественный состав ФМ ВКА, а на основе моделирования
- оцениваются значения их параметров качества. Затем система ана-
- 126 -
лизирует параметрические характеристики найденных структур на
соответствие ТЗ и если структуры, соответствующей ТЗ, нет, то син-
тезируется новая структура на основе другого ФПД или корректиру-
ется ТЗ в сторону смягчения предъявляемых требований.
Если синтезированная структура соответствует ТЗ, то в
подсистеме ПАВКА формируют частные ТЗ на основные элементы ВКА -
привод, ввод движения в вакуум, механизм и уплотнительную пару.
Далее система выполняет процедуры поиска и выбора аналогов и про-
тотипов этих структурных составляющих, аналогичные процедурам по-
иска и выбора аналогов и прототипов ВКА. При этом в подсистемах
анализа прототипов в случае необходимости формируется ТЗ на струк-
турный синтез сборочных единиц привода, ввода движения в вакуум,
механизма и элементов уплотнительной пары (СССБП, СССБВВ, ССМ и
ССЭУП). Если прототип не найден, то осуществляют структурный син-
тез новых технических решений этих устройств: подсистемы (ССП,
ССВВ, ССМ, ССУП).
Структурный синтез и анализ новых конструкций ВКА или их эле-
ментов, аналогично выбору аналогов и прототипов ВКА, также прово-
дится в два этапа: сначала качественно, а затем количественно.
В зависимости от наличия аналогов и прототипов элементов ВКА
система производит компоновку ВКА из аналогов или из модернизиро-
ванных прототипов, либо из элементов, полученных в результате их
синтеза, и осуществляет выбор оптимальной компоновки. После этого
с использованием уравнения функционирования ВКА (этап моделирова-
ния) осуществляется окончательный параметрический анализ ВКА,
спроектированной на основе оптимальной компоновки. Если полученная
конструкция ВКА не соответствует ТЗ, то осуществляется корректи-
ровка ТЗ на элементы ВКА и процесс проектирования повторяется.
Введение в структуру САПР нового этапа - качественного синте-
за и анализа ВКА позволяет выбирать наиболее целесообразные для
- 127 -
дальнейшего рассмотрения конструкции, что значительно снижает вре-
мя работы системы. Ускорению процесса проектирования и улучшению
качества проектного решения способствует наличие обратной связи -
постоянной, после каждого этапа, проверки получаемой конструкции
на соответствие ТЗ.
Основными функциями, выполняемыми подсистемами выбора и ана-
лиза аналогов и прототипов ВКА и их элементов, являются следующие:
формирование по ТЗ параметрической модели ВКА; выбор аналогов и
прототипов, соответствующих ТЗ, формирование интегральных критери-
ев качества ВКА и ее элементов; выбор наилучшего аналога и прото-
типа из числа отвечающих требованиям ТЗ; формирование ТЗ на модер-
низацию структурных составляющих ВКА и их сборочных единиц.
Основными процедурами в подсистемах СФПД и АФПД являются:
построение множества ФПД ВКА; выявление множества структур ФПД;
выбор допустимых структур ФПД; технологический и экономический
анализ ФПД; выбор рациональной структуры ФПД.
В подсистемах ССВКА и САВКА выполняются следующие процедуры:
формирование множества структурных схем ВКА; синтез допустимых
структурных схем; оценка и выбор рациональных структурных схем;
корректировка принятых решений.
В подсистемах КСВКА и КАВКА осуществляют определение качест-
венного состава структурных элементов схем ВКА и выбор среди ка-
чественных структурных схем рациональных решений.
В подсистемах ПСВКА и ПАВКА осуществляют: проектировочные и
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21
