虛擬樣機(jī)概念設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)研究.pdf

1、基于數(shù)字仿真的虛擬制造環(huán)境下,擬實(shí)生產(chǎn)過程的產(chǎn)品樣機(jī)稱虛擬樣機(jī)(Virtual Prototype,VP).虛擬樣機(jī)概念設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)世界產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的概念設(shè)計(jì)階段.本文按照概念設(shè)計(jì)過程建模的功能—行為—結(jié)構(gòu)(Function-Behavior-Structure,FBS)原則,將虛擬樣機(jī)概念設(shè)計(jì)的任務(wù)界定為根據(jù)用戶對(duì)新產(chǎn)品的各項(xiàng)需求信息,在數(shù)字世界中構(gòu)建該新產(chǎn)品技術(shù)方案的過程;該方案應(yīng)給出產(chǎn)品提供的功能、它在運(yùn)行中的行為表現(xiàn)和體現(xiàn)產(chǎn)

2、品功能與行為的載體結(jié)構(gòu).據(jù)此,產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)是基于需求分析的系統(tǒng)集成(綜合)過程.本文是作者參與了基于案例推理(CBR)方法的虛擬樣機(jī)概念設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)的研究與開發(fā)實(shí)踐的總結(jié).首先,在論述CBR方法原理、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的信息處理流程及相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上,推出一種基于案例推理的復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)概念設(shè)計(jì)流程框架.在此框架中,產(chǎn)品信息建模即產(chǎn)品的案例形式化描述,及相應(yīng)案例庫的建立與管理是整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ).其中案例的形式化設(shè)計(jì)又是系統(tǒng)效能成功運(yùn)用的關(guān)鍵因

3、素.其次,基于產(chǎn)品案例,依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)知識(shí)及相關(guān)的前提和判斷,通過一定推理策略的執(zhí)行,最終可獲得關(guān)于新產(chǎn)品的功能—行為—結(jié)構(gòu)方案,從而完成概念設(shè)計(jì)任務(wù).虛擬樣機(jī)概念設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)的作用在于輔助用戶完成概念設(shè)計(jì)流程并提高概念設(shè)計(jì)功效.作者在基于XML的案例描述和結(jié)合應(yīng)用背景的CBR具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面進(jìn)行了具有創(chuàng)新意義的工作.第一,為滿足多學(xué)科復(fù)雜產(chǎn)品虛擬樣機(jī)通用性要求和適應(yīng)多用戶協(xié)同設(shè)計(jì)工作方式,采用了案例標(biāo)記語言(Case-based Mar

4、kup Language,CBML)作為分布式的環(huán)境下有效地描述案例的XML衍生式特定標(biāo)記語言工具.為此作者對(duì)CBML語言進(jìn)行了詳細(xì)的探討,針對(duì)導(dǎo)彈產(chǎn)品描述的復(fù)雜性,解決了有效運(yùn)用CBML建立導(dǎo)彈產(chǎn)品案例和案例庫的工作,并通過系統(tǒng)測試.第二,在案例推理方法方面,基于CBR傳統(tǒng)4Re流程模型,分別對(duì)案例檢索、重用、調(diào)整和維護(hù)各子流程在概念設(shè)計(jì)問題求解中的特殊作用,進(jìn)行適用關(guān)鍵技術(shù)的選擇、優(yōu)化與確定.最后集成各子流程功能組件,建成復(fù)雜產(chǎn)品虛