机电一体化系统建模技术与仿真软件的研究与分析

总结了国际上目前研究的几种可以实现自动向数学模型转化的机电一体化系统理想的物理模型建立的方法，即键合图方法、面向对象的方法、方块图方法、系统图方法和混合Petri网方法。分析研究了由Lancaster大学EDC(Engineering Design Center)中心的研究者们开发的计算机辅助机电一体化系统概念设计的建模与仿真软件Schemebuilder，研究了用键合图方法建模的仿真软件20-sim和使用面向对象方法建模的仿真软件Dymola，以及使用方块图建模的控制系统仿真软件Matlab和机械机构系统仿真软件Adams。最后总结了机电一体化建模与仿真的发展趋势，即机电相结合的机电一体化系统仿真软件为机电一体化系统理想的建模和仿真环境。     

采煤机概念设计的知识表示与知识推理

为实现采煤机概念设计知识和经验的重用,针对采煤机设计领域知识的可分解性、多样性和模糊性等特点,提出了以面向对象为主、产生式规则为辅的知识表示方法,建立了采煤机概念设计实例库和规则库,并将基于实例和规则推理的集成推理机制应用于采煤机概念设计知识推理中.最后以UG为平台开发了采煤机概念设计系统,实现了知识驱动的采煤机概念设计自动化,积累了设计经验和知识,缩短了产品设计周期.通过工程应用实例验证了该方法的有效性与可靠性.     

基于功能构件的机械产品概念设计过程建模方法

概念设计是设计具有竞争力产品的关键,而功能设计则是概念设计的基础,同时也是集成设计对象建模与设计过程建模的关键。本文给出功能及与其相关的一些重要概念,在此基础上提出了功能构件的概念及计算机实现方法,从而使CAD系统从底层支持概念设计过程;其次,本文提出了－1活动度杆组的概念,以支持概念设计推理过程;最后提出基于功能构件的机械产品概念设计过程的建模方法及应用实例。     

基于对象的传感器概念设计知识库的研究

立足于传感器概念设计知识库的功能需求分析,采用面向对象的方法构建概念设计知识库。主要阐述了基于对象的传感器概念设计知识库的构建原理,对概念设计的知识进行抽象分类后存储到数据库里,采用相应的应用程序接口(API)生成知识管理界面,通过此界面可以对传感器概念设计知识库进行录入、查询、推理和维护等工作。     

产品设计中基于元模型的知识管理

为了一致地描述产品设计过程中的多种知识,便于系统实施,提出了基于元模型的知识建模方法.采用面向对象技术,定义信息对象和知识对象,描述对象的特征属性、关系属性和操作.信息对象通过抽取项目管理信息和产品设计信息的特征得到,反映信息实体之间的关系,而知识对象则是通过关联相关信息对象得到.通过对象之间的关系定义可以构建知识地图,实现了对显性知识的导航和对隐性知识的积累.提出了面向产品设计流程的信息获取方法,随着项目的进行,不断丰富信息对象和知识对象.最后,讨论了该方法在ProNet项目中的应用.     

人机协同的交互进化产品概念设计方法研究

为解决当前进化算法尚难完全模拟人类智能进行产品概念设计这一问题,提出了一种结合人机智能的交互协同进化方法,进行产品概念设计.利用面向对象与数据库两种技术,实现了产品设计的柔性建模,并借助交互可视化技术,使设计师通过对变量、约束、进化策略与目标权值的动态调整,在建模、搜索与评价的设计全过程实现人机协同的交互进化.最后,利用遗传算法与基于实例的推理技术,开发了人机协同的交互进化产品概念设计系统,并将其应用于注塑模结构优化设计,实例验证了该方法的有效性.     

基于CBR的夹具概念设计系统研究

采用基于事例推理的技术进行夹具概念设计,提出了基于夹紧工件特征和夹具特征的事例表示方法以及检索机制,采用面向对象的技术描述事例,建立夹具设计事例库.通过事例推理,获得夹具设计的相似事例,并在此基础上进行修改,获得夹具概念设计的最终方案.     

基于知识工程的采煤机数字化设计系统研究

为了实现对以往设计经验及知识的继承和重用,将知识工程(Knowledge based Engineering,KBE)技术应用到采煤机数字化设计中.建立了采煤机数字化设计系统体系结构,针对采煤机领域知识特点,运用面向对象及产生式知识表示模式建立了丰富的知识库,并将实例推理和规则推理的集成机制应用于采煤机设计中.以Unigraphics为平台开发了基于KBE的采煤机数字化设计系统(Digital Design system for Coal Mining Machine,DDS-CMM),实现了采煤机的概念设计和零部件设计的数字化过程,积累了设计经验和知识,缩短了产品生命周期.     

基于实例推理的产品概念设计系统

产品概念设计是设计过程中最具有创造性的阶段。本文分析了产品概念设计过程的主要研究内容，提出了基于实例推理的产品概念设计模型结构，采用面向对象方法进行实例的表示，通过基于实例的推理技术获得相似实例。开发了一个基于实例推理的产品概念设计原型系统。     

基于知识的摩托车振动分析与控制系统的研究

为解决摩托车振动问题，建立了基于知识的摩托车振动分析与控制的系统结构，提出了面向对象的知识表达的方法，建立了基于事例的推理和基于规则的推理的混合推理机制，结合具体实例进行应用研究，结果表明应用本系统可以有效地对摩托车振动进行分析与控制。