Moluch 114 c indd

Структура компьютерных средств проектирования

Туляганов Зохиджон Якубджанович, ассистент
Ташкентский государственный технический университет имени Абу Райхана Беруни (Узбекистан)

Д
ля компьютерного моделирования динамических си- стем могут использоваться как универсальные языки программирования (C/C++, Java и др.), так и специали- зированные программные средства и языки. Существу- ющие языки моделирования можно подразделить на два класса: блочно-ориентированные и уравнение-ориенти-
рованные [1,2].
Основными компонентами системы (рисунок 1) явля- ются подсистемы автоматизированного проектирования (САПР) и моделирования [3,4].
В САПР выполняется проектирование объекта, заклю- чающееся в создании спецификации с использованием функций и средств данной подсистемы. Иными словами, разрабатывается техническое задание, определяются тех- нические требования, описывается программно-аппаратная структура объекта, задаются параметры компонентов. На основании сформированной таким образом спецификации объекта проектирования создается его модель. При соз- дании модели используется информация о структуре и пара-
метрах объекта, содержащаяся в исходной спецификации. Затем выполняется моделирование, результаты которого передаются конечному пользователю с помощью подси- стемы диалога. Эти же подсистемы предоставляют доступ к САПР и моделирующей среде (рисунок 1) [5].
Подсистема автоматизированного проектирования. В качестве подсистемы автоматизированного проекти- рования целесообразно использовать САПР, предназна- ченную для проектирования ТС и обладающую как можно более полным набором реализуемых методов проектиро- вания. На рисунке 2 представлен обзор структуры и важ- нейших элементов САПР ТС, которая включает в себя:

• 
  языки спецификаций, а именно: язык специфи- кации технического задания (для так называемого “тех- нического проектирования”, т.е. для формулировки тех- нического задания и требований), язык спецификации системы (для проектирования компонентов и структуры системы) и язык спецификации плана проекта (для управ- ления проектом);
  

Рис. 1. Система модельной поддержки процесса проектирования технических систем

Язык cпециф. ТЗ	Язык cпециф. ситемы	Язык специф. плана работ
Ввод и синтаксический анализ

Рис. 2. Обобщенная структура САПР технических систем

• функции синтаксического анализа информации, заданной с помощью языков спецификаций;

• 
  банк данных проекта, в котором хранится вся введенная посредством языков спецификаций инфор- мация;
  
• 
  служебные программы, осуществляющие обра- ботку банка данных и визуализацию результатов.
  

Служебные программные средства реализуют следу- ющие функции:

• 
  анализ синтаксических и семантических ошибок в спецификациях;
  
• 
  поддержка различных методов проектирования;
  
• 
  автоматическое генерирование документации и про- граммных кодов на заданном языке программирования;
  
• 
  поддержка управления проектом и планированием работ.
  

Принцип работы при реализации проекта с помощью САПР состоит в следующем. Участники проекта с по- мощью языков спецификаций формируют исходную обра- батываемую информацию (например, постановку задачи, структуру проекта, концепцию технического решения, проект системы с информационными и управляющими потоками). При этом применяется встроенный в систему текстовый редактор или средства графического ввода. По этой информации создается банк данных проекта, ко- торый затем обрабатывается с помощью системных про- граммных средств. Результаты обработки в зависимости от их вида и выбора пользователя выводятся на дисплей, принтер или графопостроитель.
При этом данная САПР должна быть ориентирована на работу в сети и поддерживать создание распределенной системы рабочих мест проектировщиков (рисунок 3).

Рис. 3. Использование САПР технических систем в сети

Языки спецификаций представляют собой средства описания проекта и имеют различное назначение — в за- висимости от характера тех задач, для решения которых они применяются.
Язык спецификации технического задания должен об- ладать достаточной степенью формализации, чтобы слу- жить целям описания ранних этапов проектирования. Этот язык применяется для определения постановки за- дачи и технических требований, а также для формулиро- вания концепции решения (стадия технического задания).
Язык спецификации системы должен иметь фор- мальный синтаксис и определенную семантику для опи- сания технического решения. С его помощью опреде- ляется структура системы в целом, а также структура и алгоритмы программного обеспечения и реализация ап- паратных средств.
Язык спецификации плана проекта используется для описания информации, которая относится к планиро- ванию и обеспечению качества разработки.

Литература:

1. 
   Алямовский, А. А. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике / [А. А. Алямовский, А. А. Собачкин, Е. В. Одинцов и др.].— СПб.: БХВ-Петербург, 2005.— 800 с.
   
2. 
   А. Ф. Верлань, М. В. Сагатов, А. А. Сытник, Методы математического и компьютерного моделирования изме- рительных преобразователей и систем на основе интегральных уравнений, «Фан», Ташкент, 2011,— c.344.
   
3. 
   Верлань, А. Ф., Сизиков В. С. Интегральные уравнения: методы, алгоритмы, программы.— К.: Наукова думка, 1986.— 544 с.
   
4. 
   Колесов, Ю. Б., Сениченков Ю. Е Визуальное моделирование сложных динамических систем.— СПб: Мир и семьей Интерлайн, 2000.— 240 с.
   

5. 
   Роберт, Л. Круз. Структуры данных и проектирование программ. Data Structures and Program Design. Бином. Лаборатория знаний.2008.768c.