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基于实例的油泵设计

发布日期:2009-07-01
不论是CAxD(Computer Aided x-application Design),还是DFx(Design for x-),也不论是基于约束的设计方法,还是基于实例的推理技术,zui终都要进行设计方案的评价、多方案排序及再设计。在油泵方案设计阶段,就是对喷射性能进行评价。

  zui佳实例的提取就是在实例库中抽取其特征与设计任务特征zui为相似的实例或实例片段。设计任务包括设计目标、约束和初始条件。相似实例的搜索实际上是在多属性空间中的决策,因而基于索引特征的加权和是典型的搜索策略。当实例表示为集合时,实例间的距离可定义为两个实例的交集;当实例表示为状态空间向量时,实例间的距离可定义为代数上向量间的距离。这三种都属于zui近邻搜索策略。当设计实例有足够多时,也可采用基于神经网络的提取策略。基于神经网络的提取策略可通过多个成功和失败实例的训练,使提取决策排除人为因素的干扰,具有自适应和自学习的能力。提出了基于知识和可视化技术的油泵设计方法。在方案设计阶段,可采用基于实例的设计方法或基于模型的设计方法,实例的设计方法将利用大量方案设计实例库支持主参数的设计,基于模型的方案设计是利用长期总结出来的设计流程、设计模型设计的。由于燃油喷射系统的复杂性,设计模型中存在大量的经验系数。我们利用数据库知识发现技术,从以往的设计任务、产品结构及调试评价等数据库中挖掘设计知识,找出设计经验系数的选取规律。燃油喷射过程以动画形式表现,喷射性能结果以模糊评价技术进行评判,并由模糊再设计专家系统辅助进行再设计。提出了基于约束的产品族设计方法来支持详细设计,并以装配仿真来评价。本文研究了这些关键技术,开发了相应的软件,并在工厂得到应用。

   设计实例由设计实例的数据、实例的求解知识和实例的索引三部分组成。油泵设计采用面向对象的知识表达方法,即将多种单一知识表达方法(规则、框架和过程),按照面向对象设计原则组成一种混合的知识表达形式。以油泵为中心,将静态属性和动态行为特征,以及设计处理知识“封装”在表达对象的结构中。该方法允许将复杂的油泵对象分解成若干个简单对象,成为一个树状结构(如图2)。同时,一个复杂的实例也可逐步分解为一些较为简单的实例。

    分解程度有两种情况:①如果支持详细设计,可分解至零件级,但可能导致实例库结构庞大、复杂;②如果支持方案设计,可分解至能进行方案设计评价(喷射性能评价)的结构特征和主关键零件特征参数一级