復雜產(chǎn)品運動方案求解與性能參數(shù)優(yōu)化技術及應用研究.pdf

1、為實現(xiàn)復雜產(chǎn)品最終結構的創(chuàng)造性和性能的穩(wěn)健性，并保證設計過程的高效性，需要采用一系列設計方法來確定產(chǎn)品的各項特征．本文從產(chǎn)品的運動方案設計、性能參數(shù)優(yōu)化以及多性能仿真角度，提出了復雜產(chǎn)品運動方案求解與性能參數(shù)優(yōu)化技術．結合實際項目需要，將相關技術應用于實際產(chǎn)品開發(fā)過程中，取得了良好的效果。
　　 論文的主要內(nèi)容如下：
　　 第一章說明了進行運動方案設計及性能優(yōu)化相關研究的重要性，介紹了運動方案設計、參數(shù)優(yōu)化設計和性能仿真

2、技術的研究現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有方法的不足，論述了復雜產(chǎn)品運動方案求解與性能參數(shù)優(yōu)化技術的主要思想，最后給出了論文的主要研究內(nèi)容和結構框架。
　　 第二章提出了一種基于半環(huán)賦權自動機(K-WFA)的機械產(chǎn)品運動方案設計方法。利用功能語義單元模型表達機械產(chǎn)品運動方案設計的設計信息，以對設計者的設計意圖進行合理捕捉和描述。建立了機械產(chǎn)品運動方案設計的認知模型，使用基于半環(huán)的賦權自動機對其進行編譯。分別定義了功能語義單元求解的并聯(lián)元自動機和

3、反饋元自動機模型，借助賦權自動機的析取，逆轉等運算，實現(xiàn)了功能語義單元的串聯(lián)求解、并聯(lián)求解以及反饋求解。最后通過設計實例，詳細地闡述了基于K-WFA的運動方案設計過程，證明了該方法的可行性。
　　 第三章在歸納設計搜尋方法的基礎上，提出了改進的歸納設計搜尋方法(I-IDEM)。該方法通過對各空間變量關聯(lián)度系數(shù)的計算，獲取變量的重要度信息。依據(jù)各空間變量的重要度定義了各空間的綜合高維誤差指數(shù)以描述輸入空間中離散點的穩(wěn)健性。建立了考

4、慮變量差異的可行點判定方程，以降低優(yōu)選過程的目標維數(shù)，并對不同重要度的變量予以區(qū)分。以各輸出空間的綜合高維誤差指數(shù)偏差為目標函數(shù)，使用相容決策支持問題法從所得子點集中尋找最優(yōu)解．最后利用I-IDEM對立體停車庫應急發(fā)電裝置進行了設計，并使用Monte Carlo模擬對設計結果進行了比較分析。
　　 第四章介紹了復雜產(chǎn)品多性能仿真分析的流程，分析了基于組件的產(chǎn)品仿真分析方法，并給出了仿真組件的形式化描述．對MINI型停車庫的運動學

5、、動力學和關鍵部件的靜力學特性進行了仿真。最后介紹了性能仿真結果的客戶滿意度分析方法，給出了設計結果為滿意解的判定條件。
　　 第五章開發(fā)了集成產(chǎn)品開發(fā)和仿真的“XIZI-SIP系統(tǒng)”，將本文提出的運動方案求解與性能參數(shù)優(yōu)化技術應用于產(chǎn)品運動方案設計，產(chǎn)品質量特性管理和可視化仿真模塊，介紹了系統(tǒng)的體系架構與各模塊的主要功能，并以PSH2型升降橫移類停車設備為例對系統(tǒng)的應用過程進行了詳細說明。
　　 第六章總結了本文的研究