面向復雜機電產(chǎn)品系統(tǒng)層設計功能到結(jié)構(gòu)的映射.pdf

1、隨著多域機電系統(tǒng)復雜性的日益增加，系統(tǒng)層設計已成為機電產(chǎn)品開發(fā)過程中不可或缺的環(huán)節(jié)之一。在系統(tǒng)設計過程中，初步設計方案的生成是其核心問題，即將已知的系統(tǒng)功能元映射到相應的組件層，以實現(xiàn)功能元到組件的自動化匹配映射。目前雖然已有一些對其理論、方法的相關研究，但這些研究大多停留在理論階段，尚無切實有效的設計工具來支持實現(xiàn)概念設計過程的自動化實現(xiàn)。本文提出了一套較完整的設計思路，自動化地實現(xiàn)了概念設計中功能層到結(jié)構(gòu)層的匹配映射過程。
　

2、　 為了實現(xiàn)知識的捕捉和概念設計的自動化求解，本文首先定義了統(tǒng)一規(guī)范的設計知識的表示，主要包括功能知識、工作機理知識、行為知識及組件知識的表示等，并建立了它們之間的雙向關聯(lián)。工作機理表述了功能的主要實現(xiàn)機理，其核心屬性是物理效應，對于物理效應的選擇，將極大程度地影響設計的涉及領域和創(chuàng)新程度。文中還提出了流特征變量的概念，并將其作為整個設計過程的標志性屬性，以實現(xiàn)功能層到結(jié)構(gòu)層自動化匹配映射過程。
　　 在知識庫的構(gòu)建方面，本文

3、分別對功能、工作機理、行為、組件、物理效應庫和匹配規(guī)則構(gòu)建了相應的知識庫，以進一步支持系統(tǒng)的自動化設計過程。其中，組件的知識庫構(gòu)建采用了組件功能一類型的復合分類方法，極大程度地提高了構(gòu)件庫的檢索效率。
　　 基于概念設計知識的表示和知識庫的信息，本文提出了功能層到結(jié)構(gòu)層的匹配映射方法。該方法主要分為:直接功能匹配過程、基于規(guī)則的匹配過程和設計方案的生成三部分。對于匹配規(guī)則庫中可直接查詢到的功能，將其直接匹配到相應的實現(xiàn)構(gòu)件;然后