- •Оглавление
- •Часть 1 8
- •Часть 2 96
- •Часть 3 185
- •Введение
- •Часть 1 автоматизация проектирования. Основные понятия. Технические средства
- •1.2. Структура и основные принципы построения сапр
- •1.3. Автоматизированные рабочие места инженеров-конструкторов
- •Лекция №2 Виды обеспечения сапр
- •2.1. Инструментальная база сапр
- •Файловые системы fat
- •Файловая система fat32
- •Файловая система ntfs
- •Общая характеристика систем
- •2.3. Классификация устройств, обеспечивающих получение твердых копий конструкторской документации
- •Сканеры
- •Получение твердых копий
- •Технология печати
- •Струйные принтеры
- •Лазерные принтеры
- •Плоттеры
- •Архитектура системы
- •Лекция №3 Организация и управление данными в сапр
- •3.1. Информационный фонд сапр
- •Языки бд
- •Типовая организация современной субд
- •Организация систем автоматизированного проектирования на базе бд
- •3.2. Внутримашинное представление объектов проектирования
- •3.3. Организация обмена данными. Компьютерные сети
- •Лекция №4 Лингвистическое обеспечение автоматизированного проектирования
- •4.1. Организация программного обеспечения сапр. Языки программирования
- •Основные понятия и определения
- •Вычисления в AutoCad
- •Структура программы на AutoLisp
- •Структура программ
- •Объектно-ориентированное программирование
- •Часть 2 задачи автоматизации проектирования механизмов и машин в машиностроении
- •Лекция №5 Основы методологии проектирования технических объектов. Работа с информацией, вырабатываемой во время проектирования
- •5.1. Методология проектирования технических объектов
- •5.2. Работа с информацией
- •5.3. Сапр как объект проектирования
- •Лекция №6 Геометрическое моделирование и организация графических данных
- •6.1. Назначение и область применения систем обработки геометрической информации
- •6.2. Двухмерное проектирование с помощью системы AutoCad
- •6.3. Параметрическое проектирование с применением системы SolidWorks
- •Лекция №7 Виртуальное производство. Характеристики и основные принципы работы сапр технологических процессов обработки металлов давлением
- •7.1. Виртуальное производство
- •7.2. Предпосылки автоматизации проектирования технологических процессов
- •7.3. Математическое обеспечение виртуального производства
- •Лекция №8 сапр инженерных расчетов
- •8.1. Предпосылки автоматизации проектирования деталей приводных устройств
- •8.3. Автоматизация инженерных расчетов и подготовки рабочих чертежей
- •Лекция №9 Принципы построения и организация технического документооборота в масштабе предприятия
- •9.1. Автоматизация управления подготовкой производства
- •9.2. Структура и принципы организации работ
- •Документ – версия – итерация
- •Часть 3 методы оптимизации, применяемые при решении конструкторских задач
- •Лекция №10 Основы теории оптимизации. Проектные параметры. Критерии качества
- •10.1. Постановка задач оптимизации
- •Выбор целевой функции
- •Назначение ограничений
- •Нормирование управляемых и выходных параметров
- •10.2. Классификация оптимизационных задач
- •10.3. Подходы к решению обобщенных задач оптимизации. Математическая формулировка задач оптимизации
- •Безусловная оптимизация
- •Многомерный случай
- •Оптимизация при линейных ограничениях
- •Оптимизация при нелинейных ограничениях
- •Выбор метода оптимизации
- •Выбор метода безусловной оптимизации
- •Выбор метода для задачи с нелинейными ограничениями
- •Размер задачи
- •Структура ограничений
- •Методы нуль-пространства и ранг-пространства
- •Выбор метода, генерирующего допустимые точки
- •Выбор метода для решения задачи с нелинейными ограничениями
- •Роль пользователя
- •Программное обеспечение
- •Заключение
- •Билиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Лекция №4 Лингвистическое обеспечение автоматизированного проектирования
Теоретические вопросы:
4.1. Организация программного обеспечения САПР. Языки программирования
4.2. Основные понятия и определения языка проектирования AutoLISP
4.3. Визуальные языки программирования
4.1. Организация программного обеспечения сапр. Языки программирования
Функции, выполняемые САПР, задаются ее программным обеспечением. Архитектура САПР в первую очередь определяется решаемыми с ее помощью задачами. В основу многих современных САПР положен принцип открытой архитектуры, позволяющий адаптировать и развивать многие функции САПР применительно к конкретным задачам и требованиям. При решении производственных задач разрабатывают отдельные программы, предназначенные для решения задач в общем виде и затем увязывают их в единую систему. Такие сопряжения могут обеспечиваться использованием общей базы данных или запуском подпрограмм в определенной последовательности. Преимущество такого подхода заключается в оптимизации программного обеспечения с учетом конкретных задач. Прежде всего, эта возможность обеспечивается наличием встроенного гибкого языка программирования. В отдельных случаях логика проектирования может быть сформулирована в виде алгоритмов и реализована с помощью средств лингвистического (языкового) программного обеспечения автоматизированного проектирования.
В соответствии с принятой классификацией языков САПР, различают языки программирования и проектирования. Языки программирования - языки, предназначенные для написания программного обеспечения. Эти языки - средство разработчика САПР. К языкам программирования предъявляют требования удобства использования, универсальности и эффективности объектных программ. Удобство использования выражается в затратах времени на написание программ на этом языке. Универсальность определяется возможностями языка для описания разнообразных алгоритмов, характерных для программного обеспечения САПР, а эффективность объектных программ - свойствами транслятора, которые, в свою очередь, зависят от свойств языка.
Языки проектирования - языки, предназначенные для описания информации об объектах и задачах проектирования. Большинство этих языков относится к средствам пользователя САПР. Среди языков проектирования выделяют:
- входные языки служат для задания исходной информации об объектах и задачах проектирования и включают в себя языки описания объектов и языки описания заданий;
- выходные языки используются для выражения результатов выполнения проектных процедур ЭВМ;
- языки сопровождения применяются для корректировки и редактирования данных при выполнении проектных процедур;
- языки управления служат для представления управляющей информации для программно-управляемого исполнительного оборудования, например устройств документирования и технологических автоматов;
- промежуточные и внутренние языки предназначены для представления информации на определенных стадиях ее переработки в ЭВМ.
Языки проектирования, предназначенные для описания развивающихся во времени процессов, обычно оказываются близкими к языкам описания алгоритмов и называются процедурными языками. Языки проектирования, предназначенные для описания структур проектируемых объектов, называются непроцедурными языками.
4.2. Основные понятия и определения языка проектирования AutoLISP
Одним из примеров универсальной среды проектирования, предназначенной для реализации графических возможностей современных ЭВМ, является AutoCAD. В основу структуры этой системы положен принцип открытой архитектуры, позволяющий адаптировать и развивать многие функции
AutoCAD применительно к конкретным задачам и требованиям. Математическое обеспечение системы AutoCAD написано на языке программирования LISP, который используется и при написании пользовательских программ. LISP - важнейший язык, используемый в символьной обработке и исследованиях по искусственному интеллекту. Название LISP является сокращением от Lisp processing - обработка списков.
Символьная обработка и методы объектно-ориентированного программирования хорошо подходят для обработки рисунков, чертежей, применяемой в машинном проектировании. Чертеж - сложная структура данных. LISP обеспечивает один из возможных путей решения задачи автоматической параметризации, которая возникает при разработке сложных параметрически заданных чертежей. С этой целью в настоящей работе будет рассмотрен язык проектирования AutoLISP, который является одним из диалектов LISP, являющийся небольшой частью версии COMMON LISP, но имеющий много дополнительных функций, отражающих специфику AutoCAD.