Микроуровень, на котором проектируют отдельные детали и элементы машин, приборов и систем.

В каждом проекте число выделяемых уровней и их наименования могут быть различными. Так, в радиоэлектронике микроуровень часто называют компонентным, макроуровень — схемотехническим. Между схемотехническим и системным уровнями вводят уровень, называемый функционально-логическим. В вычислительной технике системный уровень подразделяют на уровни проектирования ЭВМ (вычислительных систем) и вычислительных сетей. В машиностроении имеются уровни:

уровень деталей;

уровень узлов;

уровень машин;

Уровень комплексов.

Применительно к электроприводу (СЭП) можно выделить следующие иерархические уровни:

уровень блок-схемы СЭП;

уровень функциональной схемы СЭП;

уровень структурной схемы модели СЭП;

уровень принципиальной схемы СЭП;

Уровень принципиальной схемы модулей СЭП.

В зависимости от последовательности решения задач иерархических уровней различают следующие стили проектирования:

нисходящее проектирование («сверху-вниз»);

восходящее проектирование («снизу-вверх»);

Смешанное проектирование.

Последовательность решения задач от нижних уровней к верхним характеризует восходящеепроектирование. Применительно к электроприводу (ЭП) восходящеепроектирование выглядит следующим образом. Имеются готовые компоненты систем ЭП и документация по этим компонентам: электродвигателям, силовым преобразователям, датчикам (скорости, положения, тока, момента), регуляторам. Из этих компонентов проектируется система ЭП для конкретного применения.

Обратная последовательность решения задач от верхних уровней к нижним приводит к нисходящемупроектированию. Применительно к электроприводу (ЭП) нисходящеепроектирование выглядит следующим образом. В соответствии с техническим заданием к проекту производится синтез структуры системы ЭП. Определяются параметры и характеристики системы ЭП. По имеющимся базам данных компонентов систем ЭП производится выбор электродвигателя, силового преобразователя, датчиков и регуляторов или проектирование этих компонентов.

В смешанном проектировании имеются элементы как восходящего, так и нисходящего проектирования. На каких-то этапах осуществляется нисходящее, а на других – восходящее проектирование. В большинстве случаев для сложных систем предпочитают нисходящее проектирование.

 

Особенности проектирования сложных систем

При проектировании сложных систем характерны следующие особенности:

1. Структуризацияпроцесса проектирования, выражаемая декомпозицией проектных задач и документации, выделением стадий, этапов, проектных процедур. Эта структуризация является сущностью блочно-иерархического подхода к проектированию.

2. Итерационныйхарактер проектирования.

3. Типизация и унификацияпроектных решений и средств проектирования.

 

1.10. Итерационныйхарактер проектирования

Неопределенность и нечеткость исходных данных при нисходящем проектировании (так как еще не спроектированы компоненты) или исходных требований при восходящем проектировании (поскольку ТЗ имеется на всю систему, а не на ее части) обусловливают необходимость прогнозирования недостающих данных с последующим их уточнением, т.е. последовательного приближения к окончательному решению (итерационностьпроектирования).

Итерационныйхарактер проектирования проявляется в следующем:

1. после выполнения ряда проектных операций производится проверка соответствия полученных параметров системы требованиям технического задания по проекту;

2. если полученные параметры системы хуже чем технические требования задания, то необходимо изменить параметры элементов системы и вернуться к предыдущим проектным операциям.

3. эти процедуры осуществляются до тех пор, пока полученные параметры системы не станут лучше чем технические требования задания.

 

Аспекты проектирования

Наряду с декомпозицией описаний на иерархические уровни применяют разделение представлений о проектируемых объектах на аспекты.

Аспект описания (страта)— описание системы или ее части с некоторой оговоренной точки зрения, определяемой функциональными, физическими или иного типа отношениями между свойствами и элементами. Различают аспекты:

функциональный;

информационный;

структурный;

Поведенческий (процессный).

Функциональноеописание относят к функциям системы и чаще всего представляют его функциональными схемами.

Информационное описание включает в себя основные понятия предметной области (сущности), словесное пояснение или числовые значения характеристик (атрибутов) используемых объектов, а также описание связей между этими понятиями и характеристиками. Информационные модели можно представлять графически (графы, диаграммы сущность-отношение), в виде таблиц или списков.

Структурное описание относится к морфологии системы, характеризует составные части системы и их межсоединения и может быть представлено структурными схемами, а также различного рода конструкторской документацией.