Методические указания к лабораторным работам по курсу "Автоматизация конструкторского и технологического проектирования РЭС"

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОРЛОВСКИЙ ФИЛИАЛ МОСКОВСКОГО ИНСТИТУТА ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Кафедра "Конструирование и производство радиоэлектронной аппаратура"

Лобанова В.А.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам по курсу

"Автоматизация конструкторского и технологического проектирования РЭС" для 3 курса дневного отделения спец, 2303.

Орёл     1992г.

АННОТАЦИЯ

Методические указания к лабораторным работам рекомендуются для проведения лабораторных работ по курсу "Автоматизация конструкторского и технологического проектирования РЭС" студентам специальности 2303 дневного отделения. Лабораторные работы охватывают весь курс и взаимосвязаны. Выполнение работ ведётся с использованием вычислительной техники, в данном случае ПК ЕС-1842 стандартной конфигурации. Тексты программ прилагаются, поэтому бея труда можно использовать  любые другие вычислительные машины, применяемые в САПР.

Автор сt. преподаватель кафедры кипра                Лобанова В.А

Рецензент   коллективная кафедры КиПРА

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры от “___”_________________ 1992г.

протокол № ___

Заведующий кафедрой             / доц.к.т.н. Гринин В.А.

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании учебно-методической комиссии факультета "___" __________1992г. протокол № __

Председатель УМК  __________________ / Закревский Д. Д/

Печатается по решению редакционно-издательской комиссии ОФ МИЛ от "__" ________ 1992г. тираж 200 экз.

Председатель РИК_____________/Светкин В. В./

Редактор РИК___________. / Лякишев А.Г. /

Отдел, стандартизации   / Варгашкин В. Я

Лабораторная работа № 1.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ РЭА.

Цель работы: освоение средств анализа технических объектов в САПР с использованием математических методов и решения задач анализа на ПЭВМ.

Краткие сведения из теории

Анализ динамических характеристик объектов в САПР выполняется на основе математического моделирования. Замена физического макетирования моделирования имеет ряд несомненных преимуществ: сокращается время эксперимента, снижаются материальные и трудовые затраты, имеет место полная повторяемость эксперимента, что позволяет оценить влияние каждого отдельного внутреннего параметра на выходные. Анализ технического объекта в САПР - процесс формирования математической модели ММ и оперирования ею с целью получения информации о работоспособности объекта и о характере протекающих в них процессах. Во многих отраслях техники ММ объекта являются системы обыкновенных дифференциальных уравнении ОДУ для получения и исследования таких ММ созданы универсальные программы анализа.

Средства анализа, рассматриваемые в данной работе, используются для объектов, ММ которых можно представить в виде систем ОДУ. ММ составляются по исходному описанию эквивалентной схемы объекта с помощью узлового метода, для интегрирования систем иду можно использовать неявный метод Эйлера или циклический комбинированный метод второго порядка точности, для решения систем нелинейных алгебраических уравнении, получаемых на каждом шаге интегрирования, используется метод Ньютона. Решение линеаризированной системы алгебраической уравнений на каждом шаге итерации метода Ньютона выполняется методом Гаусса

Этапы подготовки задачи анализа  к решению

Подготовка задачи анализа к решению на ЭВМ состоит из следующих этапов:

Этап I. Представление структуры технического объекта в виде эквивалентной схемы.

Этап 2. Задание значений параметров элементов эквивалентной схемы.

Этап 3. Описание объекта (эквивалентной схемы и параметров элементов) и задания на анализ на входном языке.

Получение эквивалентной схемы сложного технического объекта, состоящего из подсистем различной Физической природы, необходимо выполнять в такой последовательности:

1) выделить однородные физические подсистемы.

2) получить эквивалентные схемы однородных физических подсистем;

3) установить связи между однородными физическими подсистемами.

Методы получения математических моделей

Процесс создания и решения ММ является итерационными и включает следующие шаги:

1) постановка задачи моделирования согласно намечаемому, объекту моделирования, т.е. разработка технического задания;

2) выбор метода построения математической модели;

3) разработка численного алгоритма решения полученной ММ;

4) написание реализующей численный алгоритм программы на языке высокого уровня, отладка, контрольные расчёты, ...

5) проведение расчётов с помощью программы для получения выходных параметров;

6) сравнение экспериментально полученных и расчетных параметров;

7) поиск новой ММ при значительном расхождении результатов и переход к шагу 3.

Рассмотрим несколько примеров построения ММ в случае физических систем.

Основные типы элементов приведены ниже.