基于特征相似论的复杂虚拟样机系统置信度评估

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1、万方数据《机床与液压》2005．No．1·159·基于特征相似论的复杂虚拟样机系统置信度评估+吕东1’2，何将三1，刘少军1，黄锴1(1．中南大学机械电子研究所，湖南长沙410083；2．湖南师范大学工学院机电系，湖南长沙410081)摘要：基于相似理论提出了基于特征相似思想的系统可置信度评估方法，拓展了特征建模思想的相似元和相似系统的概念，最后对无法进行原型试验的深海开采系统升沉补偿装置的虚拟样机进行了置信度评估。关键词：特征相似；虚拟样机；仿真；评估；升沉补偿中图分类号：THl2；TP391文献标识码：A文章编号：1001—3881(2005)1—159—3Credibil

2、ityEvaluationofComplexⅥrtIIalPmtotypeSystemB躯edonFeatureSiIIlilaritvTheorvLVDon91”，HEJiang—sanl，LIUSha00unl，HUANGKail(1．MechanicalandElectricalInstitute，Central—SouthUniVersity，Changsha410083，China；2．En舀neeringCoUege，HumanNo瑚alUniversity，Changsha410081，China)Abstract：Basedonsimil撕tytheory，am

3、ethodofsystemcredibilityevaluationwaspresented，whichisbasedonfeaturesimilar—ity山inking．Theconceptofsimilarity—metaandsimil撕t)rsystemwasexpanded．Thecredibility0fheavecompensationinstallationindeep—oceanminingsystemwasev8luated，whichisnottestedtllrou曲physicalprototype．Keywords：Featuresimilarit

4、y；Virtualpmtotype；Simulation；Evaluation；Heavecompensation虚拟样机(VinualPrototype)是与物理样机其功能相似性相对不变，因而虚拟样机可以真实再现(PhysicalPmtotype)相对应的数字化产品模型，对结四维产品(加入时间坐标)一定时期内的主要功能构复杂、生产费用高、研制周期长的大型复杂机电系及性能特征。统利用虚拟样机代替物理样机进行试验及性能评估，1．2特征相似元、模糊特征相似元及其构造是近年来随着计算机仿真技术的发展而诞生的一种新系统由特征要素组成，相似系统间存在的一个特技术。其本质是利用虚拟数字系统

5、(样机系统)来征相似要素构成特征相似元(简称相似元)。设系统模拟物理真实系统(原型系统)的主要属性特征和A的要素o。与系统B的要素6i为对应特征相似要素，功能行为特征，以达到对原型系统进行了解和评估的记为相似元ui(o；，6，)，记为“。推广为系统间存在目的。样机系统数学模型的正确性和精确度直接影响n个特征相似要素，则构成n个相似元，用“，，“：，到仿真试验的置信度，建立规范化的建模过程、验证u，，⋯，表示，记为u={“，，M：，如，⋯}。相似元和评估方法是保证仿真试验置信度的关键。根据仿真可以从组成的子系统或者零件的特征级人手构造，基目的和要求的不同，选择对系统置信度影响较大

6、的特于特征的样机建模在构造特征相似元方面具有一定优征进行量化评估，从相似理论的角度保证两系统在结势，如按照产品定义数据的性质分别构造形状相似构特性和功能特征及时空特征的一致性非完备映射，元、材料相似元、精度相似元等，特征相似元及其子从而保证在主要特征属性方面样机系统对原形系统的相似元，相似元类型及层次化细分的多少，可以保证仿真可置信度。样机系统与原型系统功能序结构的一致性和评判指标利用样机系统代替原型系统进行仿真试验，当然的顺利选择。希望二者是完备映射关系的同构系统，但由于复杂装复杂机电系统虚拟样机技术的cAx和VV&A备系统建模理论及其技术的限制，以及对仿真目的要过程引入模糊

7、思想的概念符合工程实际要求。通过模求的不同，实际中采用基于模糊理论，利用原型系统糊化方法略去相似程度较小的或者对系统影响不大的的非完备映射同态系统进行仿真研究，由此必须对样辅特征相似元而考虑相似程度较大的主特征相似元，机系统与原形系统主要特征属性的置信度进行评估。用原型系统的同态系统代替同构系统是简化分析计算1特征相似论基本概念幢。3的有效方法。模糊特征相似元的构造与上述类似，系1．1系统功能序结构统A、B的n个模糊特征相似要素构成n个模糊相似系统与外部环境相互联系和作用过程的次序和能元，n