基于智能规划的自动化概念设计综合方法

为进一步提高计算机辅助概念设计(CACD)系统的求解效率,基于人工智能中智能规划的思想,提出了一种新的启发式自动化概念设计综合方法.该方法基于状态-动作的表达方法对原理解的功能知识进行表达,并利用规划图原理对原理解进行组织和存储.结合提出的前向链集成策略、后向链集成策略和前后向链综合集成求解策略,可以高效率地对设计问题进行求解.最后,以海浪发电照明系统的概念设计为例.对该方法的可行性和求解效率进行了验证.     

基于启发式搜索的能量转换系统概念设计方法

针对目前的概念设计方法在考虑多种能量对象细节特征匹配性方面的不足,以能量转换产品基因模型为基础,提出了一种基于相异物理量间最短路径知识的启发式搜索求解模型.一种海浪照明系统的概念设计实例证明:该模型不但能在复杂能量转换系统的概念设计过程中正确考虑输入输出能量对象在细节特征上的匹配性,增强组合解的可行性,而且能借助最短路径知识和其他启发式知识较迅速地从知识库中找到合适的组合原理解.     

虚拟样机概念设计工具中的智能技术

面向多学科复杂产品虚拟样机概念设计的应用需求,研究并实现了一种智能型计算机辅助概念设计工具ICACDT.该工具以基于案例推理的问题求解机制通过CBR-Solver再现机械产品概念设计功能-行为-结构的决策过程.充分运用人工智能技术使概念设计反复迭代的流程自动化,并采用计算智能方法强化关键推理环节,优化系统性能,提高有效性和工作效率.系统备有案例及案例库自组织模块,可适应多学科用户自建本学科适用案例库及推理系统的需要.为满足复杂产品虚拟样机动态适应性技术进展的需要,提出该工具系统未来的改进方向,使系统具有自主计算特征并给出相应机制.     

基于模糊评判的微型机床概念设计演绎方法研究

基于功能层次分析的机械产品概念设计方法,研究了一种针对微型机床的模糊综合评判方法。区别于以往在概念设计中的模糊评判方法,在从获取最初的原理解直至获得最优解的整个概念设计过程中均引入模糊评判算法。微型机床是是组成桌面式微型工厂的基础,其设计不同于普通的车床。详细描述了基于模糊评判的微型机床概念设计的基本思路和算法的组织,并以一个具体的实例进行了说明。该方法对解决概念设计过程中的运算量过大问题具有较高的参考及应用价值。     

利用3-Λ型五能级原子介质操控纠缠态

通过分析3-Λ型五能级原子系统的暗态极化子,讨论三模量子场与原子介质的信息转换过程以及三个信号场之间的信息转换过程.研究结果表明,利用3-Λ型五能级原子系统,可以存储三模量子态,从理论上解释了三模量子信息在介质中的"写入"和"读出"过程.另外利用3-Λ型五能级原子系统还可以操控某些纠缠态,如实现纠缠态的生成、存储、读出、转换等.     

机械传动系统概念设计自动化的策略研究

提出一种基于运动特征矢量的传动功能模型,利用该模型的可穷举性,构造了以传动功能矩阵为载体的功能库,进而实现了它与传动原理解知识库的集成.在此基础上,提出了基于传动功能矩阵的机械传动系统的自动求解模型,建立了基于约束分类的原理解组合可行性识别机制,有效地避免了解的组合爆炸.开发了计算机辅助机械传动系统概念设计软件,初步实现了机械传动系统概念设计的自动化.     

概念设计阶段机翼流固弱耦合设计系统开发

针对机翼概念设计阶段存在的气动载荷与结构变形之间的耦合效应问题,结合机翼概念设计阶段模型简化、快速估算的特点,提出了基于弱耦合迭代的流-固耦合效应的解耦方案。通过改进基于径向基插值函数的流-固耦合数据交换技术,采用基于最小变形能的气动载荷分布估算及惯性载荷的分布算法等技术,实现了气动载荷等效转换为结构载荷;并开发和验证了面向概念设计阶段的机翼气动-结构耦合设计原型系统,为实现机翼的气动结构耦合设计提供一种可行的替代方案,达到了提高气动载荷与结构分析载荷转化的效率,避免求解复杂的多学科分析模型的目的。     

基于功能表面的概念设计关键技术

为解决传统CAD系统不足以支持概念设计过程的问题,以分解重构原理和广义定位原理为理论基础,提出了支持计算机辅助概念设计的关键技术,包括设计知识转换模型,产品建模技术和知识库建模方法。基于ACIS几何建模平台开发了计算机辅助概念设计原型系统-CACDPS,并用实例验证了提出的关键技术的有效性。     

浅论抗震概念设计的重要性

论文针对地震的特点，论述了工程结构抗震中“概念设计”的重要性，以及进行概念设计的基本原则。并强调抗震概念设计，要求工程师不仅应具有扎实的“计算设计”功底，还应具备多学科的知识和丰富的实践经验，在结构设计中具有清晰的概念和正确的思路去处理理论和细节问题。     

概念设计产品表示模型研究

给出设计特征、功能转换传递元等概念,对FTU的结构表示和FTU的结构组合进行了描述.在已提出的概念设计产品基于原型构件-原型接合的层次P/T模型的基础上,建立了带能量流动关系的概念设计产品P/T模型.采用有向图来表示FTU结构单元之间的能量流动关系,从而建立起完善的概念设计产品结构模型.     

具有未知控制方向的自适应神经网络控制

讨论了一类具有未知死区模型和未知函数控制增益的SISO非线性系统的自适应神经网络控制问题.根据滑模控制原理,并利用Nussbaum函数的性质,提出了一种自适应神经网络控制器的设计方案.该方案取消了函数控制增益符号已知和死区模型参数上界、下界已知的条件.通过引入逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差和参数估计误差的影响.理论分析证明了闭环系统是半全局一致终结有界,且跟踪误差收敛到零.     

多学科交叉融合的模拟电路实验设计

为更好地推进新工科建设,培养具有跨界整合能力的工程科技人才,提出一种交叉创新型模拟电路实验 教学方法,设计了厚基础、活模块、多学科、主题式和创新型的实验教学内容,应用TBL-ＲBL( Team Based Learning-Ｒesearch Based Learning) 双轨教学法,融合光学、信号与信息处理等多学科的知识,以基于红绿蓝的 发光二极管( ＲGB-LED: Ｒed Green Blue-Light Emitting Diode) 的可见光通信系统设计实验案例为例,阐述了模拟 电路实验教学中交叉创新型实验的设计方法。实验案例表明,学科交叉创新实验可开阔学生的视野,培养学生 解决复杂工程问题的能力和创新能力。     

大涵道比涡扇发动机总体参数优化研究

为了改善传统的设计方法,获得最适当的总体参数,对某大涵道比涡扇发动机进行了优化。综合考虑了性能、结构、排放和噪声等多个学科,引入了总体与部件的协同设计思想;并通过探索总体与部件间的耦合协调机制及数据传递关系,提出了一种典型的优化策略;该策略将高维复杂较大的系统问题转化为3个易于处理的子系统问题。此外,基于Isight软件建立了对应的优化平台。经过15 362 s计算,优化收敛结束,共得到了782个可行解,包括133个Pareto解。表明提出的优化方法具有"先优化后决策"的优点,能够快速有效地得到系统最优解,能够综合考虑性能、结构、排放和噪声等多个学科;能够有效平衡5个冲突的指标,进而得到适当的总体参数。     

一种在CAPP系统中嵌入基于范例推理的方法

介绍了一种在ＣＡＰＰ专家系统中嵌入基于范例推理的方法；提出了工艺设计工作量最小的范例检索原则，并从工艺设计子任务相似的角度，给出了相似度的计算公式；分析了工艺设计实例与范例的区别，对范例管理进行了详细论述     

基于知识工程的数控刻楦机设计系统

诠释了知识工程(KBE)概念,并对KBE系统的推进过程进行了探讨.采用模糊推理策略完成了知识库的创建,以Unigraphics为平台基于知识熔接(KF)技术开发了基于KBE的刻楦机结构设计系统.综合运用知识工程技术、虚拟设计技术等,研究了其计算机辅助概念设计(CACD)流程及各应用子系统的功能结构.刻楦机刀具设计系统解决方案实例中,模糊推理与知识熔接相结合,方便的模糊修改以及KF系统的模型自动生成实现了快速设计.该系统从一定程度上实现了刻楦机的智能设计,积累了设计经验和知识,缩短了产品生命周期.     

知识网格环境下多任务模型协同工作机制研究

针对协同产品概念设计过程中不同领域之间存在知识异构,设计者难以达到最优设计方案,文章提出协同产品概念设计的多任务模型;引入知识网格,提出多任务模型体系结构;分析协同设计关键技术后,给出多任务模型协同设计的工作机制,为协同产品概念设计提供了一种较为有效的新方法.     

面向模块的知识库管理技术

针对模块化智能设计过程中，专家系统处理的重点和难点是大量的经验性、启发性领域知识的问题，对专家系统的核心部分——知识库的管理进行了研究，给出了面向模块的知识库组织策略，提出了一种知识库结构建模方法．应用实例表明了该方法的有效性．