機電一體化系統(tǒng)方案創(chuàng)新設(shè)計理論與方法的研究39;

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文機電一體化系統(tǒng)方案創(chuàng)新設(shè)計理論與方法的研究姓名：李瑞琴申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：機械設(shè)計及理論指導(dǎo)教師：鄒慧君20031001ii流等符號 借助于該方法 可以表達各種以實現(xiàn)工作機功能的機電一體化系統(tǒng)概念設(shè)計的方案 文中給出了多功能縫紉機和機床兩個應(yīng)用實例 該表達方法可以與相關(guān)知識庫相連以產(chǎn)生創(chuàng)新方案 該表達方法為計算機輔助機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方案表達的標(biāo)準(zhǔn)化提供了理論基礎(chǔ) 為計算機輔助機電一體化系統(tǒng)方案的創(chuàng)新設(shè)計提供

2、了有效手段4. 機電一體化系統(tǒng)方案求解知識庫的建立及輔助方案創(chuàng)新 能夠產(chǎn)生創(chuàng)新方案的計算機輔助創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)用軟件是目前企業(yè)在機電一體化的新產(chǎn)品開發(fā)中迫切需要的輔助創(chuàng)新工具 本文研究了機電一體化系統(tǒng)方案求解知識庫的構(gòu)成體系基于 Visual Basic 6.0 及 Access2000/2002 應(yīng)用程序軟件開發(fā)平臺 開發(fā)出了機電一體化系統(tǒng)方案求解知識庫 在知識庫的開發(fā)過程中 解決了基本運動功能與載體的多對多關(guān)系 窗體互動關(guān)系 方案自動

3、生成等多個關(guān)鍵技術(shù)問題 該知識庫包括 9 個功能模塊 分別是原理方法庫 功能元設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化庫 專家指導(dǎo)庫 基本運動功能載體庫 傳感檢測載體庫 驅(qū)動元件庫 控制系統(tǒng)模塊 輔助功能庫 方案評價方法庫 其中基本運動功能載體庫 驅(qū)動元件庫 傳感檢測載體庫在知識庫中起核心作用 本文建立的機電一體化系統(tǒng)知識庫具有以下特點 功能元載體實例部分來源于手冊上的經(jīng)典實例 部分來源于本課題組的科研成果及近期文獻上報道的新成果 可快速存取功能元載體并能自動產(chǎn)生可

4、行的設(shè)計方案 知識庫的結(jié)構(gòu)是開放式的 企業(yè)可根據(jù)需要管理自己的科研成果5. 機電一體化系統(tǒng)方案評價方法 本文提出了機電一體化系統(tǒng)方案評價的多層次 多目標(biāo)的評價指標(biāo) 提出了基于圖論工具的三環(huán)路法 解決了 Saaty 提出的 AHP 方法存在的一致性問題 該方法的優(yōu)勢在于易于調(diào)整兩兩比較的標(biāo)度值且能較好地維持原有的實際意義 對兩兩比較相對優(yōu)序值進行了改進 可以更準(zhǔn)確地評價不同的設(shè)計方案 提出了網(wǎng)狀圖評價方法 解決了 Pahl 和 Beitz

5、 方案評價方法和 Saaty 方案評價方法在綜合權(quán)值相同的情況下無法排序方案優(yōu)劣的缺陷 給出了家用繡花機方案評價的應(yīng)用實例6. 以新型家用繡花機為研究對象的應(yīng)用研究 采用本文提出的符號表達方法 對新型家用繡花機進行了系統(tǒng)的符號方案表達 可進行功能模塊設(shè)計 求得各功能元之間的關(guān)系等 利用本文建立的知識庫進行各功能元載體的設(shè)計及系統(tǒng)設(shè)計方案的生成 在應(yīng)用知識庫的過程中 比較典型的是挑線刺料功能模塊 該模塊是縫制設(shè)備的必須模塊 知識庫中有現(xiàn)成

6、的解 可利用知識庫中的現(xiàn)成的解得到挑線刺料機構(gòu)運動簡圖 進而進一步進行該模塊的參數(shù)設(shè)計 動態(tài)仿真等 而跳壓腳運動是家用繡花機所特有的功能模塊 知識庫中無現(xiàn)成解 可通過前述原理方案等多種創(chuàng)新方法進行創(chuàng)新設(shè)計 得到跳壓腳機構(gòu)運動簡圖 該跳壓腳機構(gòu)的基本運動功能特征是具有急回運動功能特征 輸入運動為轉(zhuǎn)動 輸出運動為移動 根據(jù)這些特征 將跳壓腳機構(gòu)這一研究成果添加到知識庫中 作為知識庫中的一個應(yīng)用實例在完成各功能模塊的設(shè)計方案后 基于 Soli