Введение
Процесс проектирования представляет собой целенаправленную последовательность действий по реализации проектных решений (к которым приводят проектные процедуры: математическое моделирование, оптимизация, компоновка объектов), приводящие к созданию описания объекта проектирования, достаточного для изготовления объекта и его эксплуатации в заданных условиях.
Особенностью автоматизированного проектирования является то, что в ходе проектирования происходит постоянный диалог человека и специального оборудования.
Данная курсовая работа посвящена автоматизированному проектированию сложных систем, которые характеризуются иерархией, многообразием связей между элементами, многократным изменением состояния, множеством показателей качества и критериев. Отдельные части сложных систем могут рассматриваться как система.
Задачей этой курсовой работы является автоматизирование расчетных задач проектирования (решение систем уравнений, построение графиков зависимости, оптимизация, модели объектов) и конструкторских задач проектирования (проектирование компьютерного офиса на основании исходных данных: оборудования, темы) с использованием компьютера и компьютерных программ (MS Excel, MS Word, MathCAD, 3DHome Architect).
В основу разработки данной курсовой работы войдёт проектирование компьютерного офиса частной компании занимающегося предоставлением физическим лицам интернет услуг. Спектр услуг колеблется от поиска необходимой информации до программирования сайтов.
1. Автоматизация расчетных задач проектирования
1.1 Задание 1.1
Модель объекта представлена системой линейных уравнений:
Определить неизвестные переменные(Xi)
1) используя функцию MathCAD Find;
2) используя средства Excel.
Решение в Excel.
Для того чтобы решить данную систему уравнений удобно использовать команду Поиск решения меню Сервис. Для начала формируется таблица начальных данных:
Неизвестные: Результат: Целевая функция: x1= 2,8 =B2+2*B3+3*B4+4*B5 x2= 2,8 Ограничения: значения x3= 4,8 =2*B2+3*B3+4*B4+B5 34 x4= 0,8 =3*B2+4*B3+B4+2*B5 26 =4*B2+B3+2*B4+3*B5 26
Для начальных Xi задаем первое приближение равное 0. После этого запускаем инструмент Поиска решений.
Механизм действия этой утилиты следующий:
1. задаемся какой-либо целевой функцией, и в поле установить целевую ячейку, выбираем ячейку, в которой записана формула (в нашем случае это первое уравнение системы, ячейка С2).
2. выбираем переменные, которые будем изменять, и заносим ячейки, в которых они расположены – в поле, изменяя ячейки (в нашем случае это значения Xi в ячейках В2:В5).
3. задаемся ограничениями и вносим их в список ограничений в соответствующие поля (в нашем случае ограничения – остальные уравнения системы).
После настройки этих параметров необходимо выбрать значение, которому должна равняться целевая функция, либо установить поиск минимального, максимального значения.
Выполнив данные операции, было получено следующее решение:
x1= 2,8 x2= 2,8 x3= 4,8 x4= 0,8
Для решения данной задачи в MathCAD имеется весьма простое и мощное средство. Система линейных уравнений помешается в блок операторов Given Find, и программа автоматически рассчитывает необходимые величины:
Вывод: Полученные в результате вычислений разными программными продуктами (Excel, MathCAD) значения полностью идентичности, что говорит о достоверности решения.
1.2 Задание 1.2
Преобразовать модель, заданную в виде системы нелинейных уравнений к виду f1 (x) = y и f2 (y)= x. ............
