Моделирование и алгоритмизация проектирования лицевых панелей радиоэлектронных средств

• Автор: Кадаев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 158 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛИЦЕВЫХ ПАНЕЛЕЙ РЭС.

1.1 Классификация лицевых панелей РЭС как объекта эргодизайнерского проектирования.

1.2 Характеристика задач автоматизированного проектирования лицевых панелей РЭС.

1.3 Анализ характеристик и возможностей промышленных интегрированных систем автоматизации конструкторского проектирования РЭС.

1.4 Цель работы и задачи исследования.

2. ФОРМИРОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ЛИЦЕВЫХ ПАНЕЛЕЙ РЭС.

2.1 Анализ требований к математическим моделям лицевых панелей.

2.2 Классификация ЭКУИ для формирования лицевых панелей РЭС.

2.3 Моделирование лицевых панелей с учетом теплового режима.
2.4 Зональное моделирование лицевых панелей.
2.5 Моделирование многогранных лицевых панелей.
Выводы второй главы.
3. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТОРСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЛИЦЕВЫХ ПАНЕЛЕЙ РЭС.
3.1 Особенности размещения элементов коммутации, управления
и индикации на лицевых панелях.
3.2 Разработка математической модели размещения ЭКУИ.
3.3 Формирование целевой функции для решения задачи оптимального размещения ЭКУИ на лицевых панелях.
3.4 Алгоритмизация процедур оптимального проектирования лицевых панелей.
Выводы третьей главы.
4. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОГО И ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ОПТИМАЛЬНОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛИЦЕВЫХ ПАНЕЛЕЙ РЭС.
4.1 Организация информационных средств подсистемы.
4.2 Структура программных средств подсистемы проектирования ЛП, интегрированной в систему АШоСАО.
4.3 Средства графической визуализации результатов проектирования ЛП.
4.4 Практическая реализация моделей, алгоритмов и программных средств проектирования Л П.
Выводы четвертой главы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В приложении 4 представлены акты внедрения результатов диссертационной работы в Воронежском НИИ связи, в научно-технический центр «Истэл» и в учебный процесс кафедры КиПРА ВГТУ специальности «Проектирование и технология радиоэлектронных средств». Классификация лицевых панелей РЭС как объекта эргодизайнерского проектирования. Лицевая панель (ЛП), как один из внешних формообразующих элементов конструкции РЭА, позволяет организовать оперативную взаимосвязь «человек-прибор» и имеет непосредственный контакт с чсловеком-оператором в процессе эксплуатации устройства. Оттого, насколько грамотно будут учтены конструкторско-технологические, эргономические и эстетические требования, насколько рационально будут скомпонованы на панели информационно-управляющие элементы, будет зависеть эффективность взаимодействия человека с РЭС, а следовательно, эффективность эксплуатации устройства. Лицевые панели, с точки зрения эргодизайнерского проектирования, можно разделить на 2 типа: плоскостные и многогранные. Плоскостные панели применяются для возимой, стационарной и переносной аппаратуры крупных и средних габаритов, а также встраиваемой аппаратуры в стойках, стеллажах и т. Многогранные ЛП разрабатываются для портативной, носимой радиоаппаратуры. Размеры ЛП определяются размерами корпуса проектируемого РЭС, а также элементами коммутации, управления и индикации (ЭКУИ), которые необходимо разместить. Подбор ЭКУИ производится по схемотехническим и эргономическим требованиям, предъявляемым к конструкции изделия. Так как панель является составной частью корпуса РЭС, то выбор ее размеров должен быть произведен с учетом не только качественных характеристик самой панели (например, плотности размещения ЭКУИ на плоскости), но и характеристик конструкции в целом (плотность компоновки изделия в целом, группа эксплуатации, тепловой режим, механическая прочность и т. ЭКУИ на ЛП определяющими являются эргономические требования, выполнение которых обеспечивает удобство использования аппаратуры. Абстрагируя ЛП в виде сложной многокомпонентной системы, процесс ее компоновки можно представить как принятие наилучшего из многих возможных решений при большом количестве ограничений, накладываемых на структуру и параметры системы конструктивно-технологическими и эргономическими требованиями. Это решение математически отображается оптимальными значениями совокупности качественных показателей конструкции, представляющих функции многих переменных. Анализ особенностей и характеристик панелей РЭС дает достаточные основания рассматривать их как систему, поскольку они обладают основными системными признаками: целостностью, функциональностью и структурностью. К этим переменным могут быть отнесены геометрические параметры ЭКУИ (размеры, конфигурация, ориентация по отношению к выбранной системе координат и т. У={у, >у2 . У, =Р/ Оі >хз »-. Важным объектом исследования и разработки в настоящее время является алгоритм автоматизированного конструкторского проектирования лицевых панелей РЭС, в том числе радиоизмерительных приборов, компонентов информационно-измерительных и управляющих систем, пультов управления и других объектов, требующих интенсивного взаимодействия звеньев в системе «оператор - аппаратура»[,,]. Обобщенный алгоритм автоматизированного процесса проектирования ЛП представлен на рис. Разрабатываемый алгоритм должен стремится включать в себя: выбор и размещение требуемого числа ЭКУИ на плоскости панели с учетом предъявляемых конструкторско-технологических и эргономических требований; выбор размеров ЛП, обоснованных техническим заданием; математический аппарат анализа и оптимизации полученной компоновки; разработку и выпуск комплекта конструкторской документации; формирование предпосылок создания интегрированной системы автоматизированного проектирования и производства ЛП. Учитывая тесную конструктивную взаимосвязь между панелью и корну сом, к таким задачам следует отнести выбор типоразмера лицевой панели. Рис. При этом необходимо выбрать корпус, отвечающий требованиям оптимальной компоновке внутренних элементов конструкции и оптимальной компоновке внешних элементов коммутации управления и индикации на лицевой панели.