液压系统方案设计的能量特征状态模型

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1、学兔兔www.xuetutu.com第46卷第4期机械工程学报VO1．46NO．42010年2月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGFeb．2010DoI：l0．3901，J1Ⅵ．2010．04．129液压系统方案设计的能量特征状态模型木马文勇王德伦(大连理工大学机械工程学院大连116024)摘要：提出液压系统方案设计的能量特征状态模型。以定性矢量的形式描述液压系统的能量特征，将一个完整的液压系统分解为若干个单动作子系统进行设计；将液压元件与其在系统回路中的使用方式相结合定义两类基本变换单元作为新的系统设计功能选择单元，

2、并以功能分析为基础构建两类基本变换单元的定性矩阵表达；建立单动作子系统方案设计模型，将单动作子系统方案设计问题转化为模型空间内的矩阵分解与匹配。通过具体设计实例验证该方法的可行性与有效性。关键词：概念设计液压系统能量特征状态CAD中图分类号：TH122EnergyCharacteristicStateModelofHydrauficSystemConceptualDesignMAWenyongWANGDelun(SchoolofMechanicalEngineering，DalianUniversityofTechnology,Dalian11

3、6024)Abstract：Anenergycharacteristicstatemodelforhydraulicsystemconceptualdesignispresented．Theenergycharacteristicsofhydraulicsystemsarerepresentedbyqualitativevectors，andintegralhydraulicsystemsarevisualizedasseveralsingle-actionsubsystemsfordesign．Basictransformationunits

4、aredef'medasnewdesignbuildingb10cks劬mgeneralhydrauliccomponents．andthequalitativematrixrepresentationsforthesedesignbuildingblocksareestablishedaccordingtothefunctionanalysis．Aconceptualdesignmodelofsingle—actionsystemisdeveloped，inwhichtheconceptualdesignofsingle—actionsubs

5、ystemsaretransformedintothedecompositionofsystem·levelmatricesandthematchingofcandidatematricesofbasictransformationunits．Adesignexampleisalsogiventoshowthefeasibilityandeffectivenessoftheapproach．Keywords：ConceptualdesignHydraulicsystemEnergycharacteristicstateCAD系统方案设计。POT

6、TER等【3】采用神经网络法进行0前言液压系统方案设计，设计过程中充分利用了启发性知识。VONG等l】采用基于实例推理与实例适应策液压系统方案设计是整个液压系统设计的关略，充分利用已有实例进行液压产品方案设计。王键环节，它确定了系统的工作原理与组成结构并对军等[5]以液压基本回路为最小设计单元，运用专家后续详细设计起决定性作用。传统设计模式下该阶系统技术进行机床液压系统的智能CAD设计。张段工作多是由设计人员凭经验类比已有实例或拼凑金等[61从液压基本回路中提炼出元回路，建立系液压基本回路来完成，所产生的设计方案数量有限统、元回路间的特征状态模

7、型进行液压系统方案设且创新性与灵活性不足。因此，针对该领域的计算计。然而，受AI技术自身特点所限该类方法在设机辅助设计研究变得尤为关键。计知识的表达与使用间缺乏内在有机联系，从而导当前国内外专家学者多采用人工智能与专家致方案解产生过程中对经验规则与实例训练的过度系统技术来解决液压系统方案设计问题。KOTA依赖。等[1_2】运用模块化设计法，在液压领域内抽象出7类借鉴王德伦等8]构建数学模型进行机械系统功能模块，建立一个基于知识的专家系统进行液压运动方案设计的思路，首先以定性矢量的形式描述液压系统的能量特征，再从常用液压元件中定义新·国家自然科学

8、基金(50775016)和国家高技术研究发展计划(863计划，的系统设计基本单元并以矩阵形式对其进行定性功2006AA04Z101)资助项目。2009