能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)概念設(shè)計自動化理論與實現(xiàn)的研究.pdf

1、設(shè)計活動是產(chǎn)品開發(fā)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一.在設(shè)計過程中,概念設(shè)計是最富創(chuàng)新性的階段.概念設(shè)計決定了產(chǎn)品的基本特征和主要構(gòu)架,后續(xù)的過程主要是對這些設(shè)計概念的具體化和實現(xiàn).面對二十一世紀產(chǎn)品競爭日益加劇的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的設(shè)計手段和過程不足以很好地滿足現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)的需求,導致了現(xiàn)代工程設(shè)計學、其中包括概念設(shè)計理論與計算機和人工智能技術(shù)的結(jié)合.本文以能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)概念設(shè)計自動化為研究對象,研究了概念設(shè)計及能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計求解的一般方法和規(guī)律,包括系

2、統(tǒng)知識建模、表達、獲取和推理的方法,提出了能量轉(zhuǎn)換功能原理解的產(chǎn)品基因模型及其啟發(fā)式組合推理求解策略,并研制了一個支持其概念設(shè)計的原型系統(tǒng)ECACDES.全文共分六章.第一章為緒論,闡述了本課題的研究背景及其意義,分析了國內(nèi)外在設(shè)計目錄、生物遺傳學設(shè)計法和功能推理上的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,確定了本課題的研究內(nèi)容、方法及工作步驟.第二章介紹了原理方案設(shè)計目錄的相關(guān)概念,研究了設(shè)計目錄開發(fā)的一般策略和步驟,針對能量轉(zhuǎn)換型產(chǎn)品的特點,提出了能量

3、轉(zhuǎn)換功能原理解的關(guān)鍵載體項和原理解的定量評價策略,確定了能量轉(zhuǎn)換型產(chǎn)品的原理方案設(shè)計目錄的總體組成結(jié)構(gòu).第三章分析了能量型作用對象的特點,研究了通用的能量型作用對象的特征表達模型,并引入產(chǎn)品基因的概念,提出了能量轉(zhuǎn)換功能原理解的產(chǎn)品基因模型和產(chǎn)品基因組的概念.第四章研究了能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的原理方案設(shè)計,提出了基于產(chǎn)品基因的啟發(fā)式組合推理求解模型,實現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換功能的快速求解.并以太陽能發(fā)動機為例進行了驗證.第五章研制了一個支持能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)概