機械執(zhí)行系統(tǒng)概念設計方法及其系統(tǒng)實現(xiàn)技術的研究.pdf

1、機械系統(tǒng)概念設計是設計過程中的最關鍵階段。這一階段所做出的決策對產品的功能、性能、成本以及開發(fā)周期有著很大的影響。執(zhí)行系統(tǒng)作為機械系統(tǒng)的功能輸出單元，其設計又是機械系統(tǒng)設計中的關鍵。因此對執(zhí)行系統(tǒng)在概念設計階段的研究非常重要。近年來，國內外專家對這方面做了大量的研究，但目前的研究還存在很多有待解決的問題，計算機輔助執(zhí)行系統(tǒng)概念設計還遠沒有得以真正應用。
　　鑒于此，本論文對機械執(zhí)行系統(tǒng)概念設計方法和軟件系統(tǒng)實現(xiàn)技術進行了探討及實用

2、性研究。
　　首先，論文以FBS模型為理論基礎，結合對概念設計過程的認知和理解，將FBS模型擴展為“功能-工藝方法-工藝動作-運動行為-執(zhí)行機構（FTPBM）”模型。依據(jù)此模型，對執(zhí)行系統(tǒng)概念設計的求解過程和各模型層相互之間的映射策略做了分析。接著對FTPBM模型中涉及到的工藝動作和運動行為及其表達方法做了深入的研究，并對執(zhí)行系統(tǒng)運動協(xié)調設計方法進行了探討以及通過具體的實例分析來說明該方法的可行性。
　　其次，基于FTPBM

3、模型建立了概念設計系統(tǒng)的框架結構，并展開對軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的若干關鍵技術性問題進行了研究。其內容包括兩方面：一方面，對執(zhí)行系統(tǒng)的概念設計知識表示以及知識庫構建進行了研究。主要對運動轉換功能知識、映射求解知識和機構知識做了詳細的描述和編碼。在此基礎上，建立了功能分解知識庫、運動轉換功能知識庫、映射求解知識庫、機構知識庫和機構方案評價知識庫；另一方面，對系統(tǒng)模塊進行了研究及實現(xiàn)。主要對知識維護與管理模塊的操作流程和機構方案選型與組合機構構型的推

4、理實現(xiàn)算法流程分別進行了設計。
　　然后，在上述工作的基礎上，借助于編程語言工具開發(fā)了執(zhí)行系統(tǒng)概念設計系統(tǒng)軟件，該軟件支持以人機交互的方式實現(xiàn)功能的分解、能夠實現(xiàn)對機構知識的查詢、添加、修改、刪除等基本操作，以及根據(jù)知識庫中現(xiàn)有的基本機構推理出滿足設計要求的組合機構。
　　最后，運用執(zhí)行系統(tǒng)概念設計方法以及結合系統(tǒng)軟件對粉末壓片機的執(zhí)行系統(tǒng)概念方案設計進行了驗證。其結果表明研究提出的方法及該軟件系統(tǒng)有助于提高開發(fā)人員的設計效