网络环境下液压凿岩台车的耦合及解耦并行设计方法的研究

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1、网络环境下液压凿岩台车的耦合及解耦并行设计方法的研究第33卷第4期2ool年7月治金矿山设计与建设Metalminemsiandconstruction文章编号:1004—1273(2001)04—0035—03网络环境下液压凿岩台车的耦合及解耦并行设计方法的研究樊广军(中南大学机电工程学院，湖南长沙410083))摘要:以液压凿岩台车为对象，阐述了基于多重耦合的复杂机电液设备并行设计以求解系统的整体最佳性能的应用模型，探索了液压凿岩台车并行设计的方法.关键词:多重耦台;并行设计;专家系统;液压凿岩台车屮图分类号:TH1373

2、:TM921.1文献标识码:AStudyonconcurrentdesignmethodofhydraulicdrillingrigbasedoncoupling&uncouplinginnetworkFANGuang一iunAbstract:TheapplicationmodelofconcurrentdesignofhydraulicdriHingrigbasedonthemultiplecouplingWasprovidedtogettheoptimalperformanceoftheoverallsystem.

3、andaconcurrentdesignmethodofhydraulicdrillingrigasdis,CUSSed.Keywords:multiplecoupling;concurrentdesign;expertsystem;hydraulicdrillingrig1引言在现代复杂机电液系统中普遍存在着由多物理过程(如:力流过程，液压传动过程,运动过程，热流过程,工艺过程等)同时交互作用，从而影响系统整体性能的耦合现象•因而研究复杂机电液系统的优化耦合与故障解耦对提高系统的性能具有重要的意义和作用液压凿岩机就是这样一个

4、复杂的机电液系统.在以常规的方法对其进行工程设计时，是以生产经验为基础，运用有关力学，数学公式，图表，手册作为设计依据和指导经过反复实验修改从而求得一种可收稿日期:2001—05—11作者简介:樊广军(1964—).男，湖南南县人，中南大学博士研究生,主要从事机械CAD/CAM的研究.行方案•在这个设计过程中各功能子系统(机，电,液等)大都存在独立性，它们之问的交互影响考虑不多•本文试图探讨一条使用局域网在多台计算机上采用面向对彖的程序设计语言模仿多个专家并行设计，从而在形成耦合的诸多因素上获得系统最佳性能的途径.2并行设计的

5、概念并行设计(ConcurrentDesign)实际是一种系统工程的方法,实行动态优化地处理问题.并行设计通过组成多学科产品队伍，改进产品开发流程，利用各种DFX工具等手段,把重点放在产品的开发早期:设计阶段,使产品开发的早期阶段就能及早考虑到其后阶段的各种因素.从而达到缩短产品开发周期，提高产品质量，降低产品成本的目标.冶金矿山设计与建设第33卷第4期3并行设计的工作原理液压凿岩台车的并行设计包括两个方面的含义:一是液压凿岩台车设计过程木身的并行，指的是液压凿岩台车设计各个环节之间的并行:不同类型的凿岩台车有下同的基本结构，

6、如CGJ一2型凿岩台车是由推进器，支臂，车体，行走机构，液压系统及供风系统等部分组成•在设计时，我们可分成若干个任务组来分别承担各个部分的设计，但这若干个任务组的设计工作是在我们这个并行设计平台上在专家系统的配合下同时协调进行的•二是液压凿岩台车设计，模拟实验与制造之问的并行.实现这种并行设计的网络组织结构如图1所示：匝巫囹图1并行设计多智能主体网络组织结构4支持并行设计方法的计算机软件体系结构在液压凿岩台车的设计过程中，设计人员使用了多种设计方法和设计技术，有大量的数据要处理，有诸如机械，液压，电气系统方面的问题要解决，因此

7、，在支持液压凿岩台车并行设设计人员｝用户面I计方法的计算机软件体系结构（如图2）屮，我们综合利用了多项技术下面简单介绍系统中各个模块.4.1专家系统并行工程的实施屮，多功能小组协作方式,并行交叉作业，共同完成整个任务，该模块中用多个专家系统协同运行模仿多功能小组的工作.其中专家系统按工程设计人员的知识类型进行划分，包括机械设计专家系统，液压传动专家系统，电气系统设计专家系统，工艺过程设计专家系统等.每个专家系统具有自己的知识库与适合木领域的推理机制，知识库由往设计的经验知识构成，由于液压凿岩台车设计几乎没有从最基本的理论开始的

8、，前的产品设计经验不仅包含了可以提取并升华为理论的经验知识，可从现有理论演绎出的知识，还包含有不能用现有理论与技术解释的经验知识，因此，在一般的设计工作中，以往的设计经验起着重要的作用•正因为如此，系统的性能在很大程度上取决于这些模块的性能.系统是将整个设计知识分成在多个处理