基于dpamf的机电一体化系统广义执行机构子系统智能设计new

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1、万方数据第39卷第l期上海交通大学学报V01．39No．12005年1月JOURNALoFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSlTYJan．2005文章编号：1006—2467(2005)01—0066一05基于DPAM—F的机电一体化系统广义执行机构子系统智能设计田永利，邹慧君，郭为忠，李瑞琴，张青(上海交通大学机械与动力工程学院，上海200030)摘要：分析了机电一体化系统的3个子系统的组成及其相互关系．研究了机电一体化系统广义执行机构子系统的设备一过程一动作一机构一功能(DPAM—F)设计模型．利用人工智能语言SICStusProlog

2、实现了DPAM—F模型的计算机辅助化，初步建立了机电一体化系统广义执行机构子系统的智能化方案产生软件平台．通过计算机辅助缝纫机剪线机构方案的产生、自动仿真等说明了这一模型的实际应用取得了较好的效果．关键词：机电一体化系统；智能设计；广义执行机构中图分类号：TH112；TB21文献标识码：ADPAM—FBasedIntelligentDesignforGeneralizedMechanismofMechatronicSystemsTIANYong—li，ZOUHui—j．n，GUOWei—zhong，LIRui—qin，ZHANGQing(Schoolo

3、fMechanicalEng．，ShanghaiJiaotongUniv．，Shanghai200030，China)Abstract：Thethreesub—systemscompositiontheoryformechatronicsystemsandtheirinterrelationshipswereanalyzed．DPAM—Fdesignmodelforgeneralizedmechanismsub—systemofmechatronicsystemswasstudied．Utilizingthemeritsofartificialinte

4、lligenceprogramminglanguageSICStusProlog，theDPAM—Fdesignmodelwascomputerized．Theessentialsoftwareplatformforintelligentizedschemegenerationofgeneralizedmechanismwasbuilt．Thepracticalapplicationofthisdesignmodelwasillustratedthroughschemegenerationandautomaticsimulationofthread—c

5、uttingmechanisminsewingmachine，andtheex—perimentarrivesatagoodresult．Keywords：mechatronicsystems；intelligentdesign；generalizedmechanism机电一体化这一概念首次出现于19世纪70年代初[2]，经历了30多年的发展，其内涵从最初机械与电子的单一结合发展为包括机械、电子、液压、气动、传感、光学、计算机、信息以及控制系统等的多学科、多领域相互结合的技术．如今，传统机构也随着机电一体化技术的发展逐步转变为机电一体化系统中不可缺少的

6、组成部分——广义执行机构．广义执行机构是机电一体化系统的主功能——运动功能的实现载体．本文通过对机电一体化系统3个子系统组成的分析，重点对广义执行机构子系统的设计模型进行了研究．收稿日期：2004—02—06基金项目：国家自然科学基金资助项目(50275092)作者简介：田永利(1977一)，女，陕西扶风人，主要研究方向为现代机构学、计算机辅助机电一体化产品概念设计等邹慧君(联系人)，男，教授，博士生导师，电话(Tel．)：021—62933054；E—mail：hjzou@sjtu．edu．cn．万方数据第1期田永利，等：基于DPAM—F的机电一体化

7、系统广义执行机构子系统智能设计671机电一体化系统组成机电一体化系统的组成划分方法主要有3种不同观点，即五块论、三环论、两个子系统论．这既体现了国内外学者对机电一体化产品系统整体设计的重视，也体现他们对机电一体化系统中各组成部分的侧重‘3

8、．1．13个子系统组成从机电一体化产品的发展过程和其所实现的功能的角度看，其核心仍然是运动功能的实现，而运动功能的实现由广义执行机构来完成．因此，本文提出机电一体化系统组成划分的3个子系统理论，如图1所示．其中，传感检测子系统由传感器组成，实现采集负载状态、位置参数等，为信息处理及控制子系统提供数据；信息处理及控制子

9、系统由计算机来完成，实现分析处理传感器数据，并对执行机构的进一步动作给出控制指令，实现各个执行