北航iSIGHT软件培训资料

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1、iSIGHT中的过程集成与设计自动化北京航空航天大学720研究所，国家863/CIMS设计自动化工程实验室，合作设计与优化研究小组耿建光、李隆春1．系统综述随着产品复杂性和过程复杂性的增加，人们开始使用计算机辅助仿真工具辅助进行产品设计处理。同时，计算机技术的快速发展也大大降低了仿真程序的执行时间。仿真时间的降低、智能优化的出现以及设计技术的提高，提供了进行更多产品定制研究的条件。Engineous公司开发的iSIGHT软件，可以将数字技术、推理技术和设计探索技术有效融合，并把大量的需要人工完成的工作由软件实现自动化处理，好似一个软件机器人

2、在代替工程设计人员进行重复性的、易出错的数字处理和设计处理工作。ISIGHT软件可以集成仿真代码并提供设计智能支持，从而对多个设计可选方案进行评估，研究，大大缩短了产品的设计周期，显著提高了产品质量和产品可靠性。ISIGHT可以在以下方面对企业有所帮助：1.缩短产品设计、制造周期2.降低产品以及制造成本3.优化产品和制造行为4.提高产品质量和行为可靠性5.可以对以前难处理的设计问题提供解决方案2．图形用户总论iSIGHT软件提供了强大的用户界面，通过图形化工作界面，用户可以进行产品设计的过程集成、优化处理和自动化求解工作。纵观iSIGHT软

3、件，其图形化用户界面可以分为三个功能部分：过程集成，问题定义和方案监控。每一个功能部分都强调了设计研究中需要的集成，自动化和监控步骤。软件中的每一个接口模块都是独立的部分，它们分别通过iSIGHT解析器，与客户/服务器模式下的其他部分通信。1根据图形界面结构图，现在论述各个功能模块的主要作用2．1任务管理在iSIGHT中，任务管理是唯一可以方位软件所有模块的入口。任务管理负责控制设计学习的执行。用户通过任务管理可以引导、管理任务的执行过程。在任务管理模块，克斯使用的控制手段包括：z开始、停止、暂停、继续任务执行z选择运行模式－包括简单执行，

4、任务计划和单一设计学习z多机器分布式任务z实行并行处理z检测点基础上的重新运行z单步调试2．2过程集成过程集成可以快速耦合各学科、不同编程语言和格式的仿真代码。在该界面里完成数据流和控制流的可视化，另外还提供过程的结构化视图，方便导航和操作。ISIGHT中的任务的结构化分级任务描述手段既可以保证每个任务有独立的设计学习策略，也赋予软件支持多学科优化设计的能力。2．3参数软件的参数界面提供了类似电子表格形式的操作风格。这样就方便用户快速定义设计变量、目标、约束和初始值。在iSIGHT中，设计变量是为了满足设计目标和约束，可以变更的输入参数。设

5、计目标是根据输入、输出和用户设计意图下指定的最大或最小期望情况。约束表达参数必须位于的值域或者区间情况。2．4任务计划iSIGHT提供了一套设计学习工具，这些工具在产品设计中充当了设计智能引擎的角色。设计计划允许用户定义一系列步骤来把设计学习工具任意，完成设计任务。2．5数据库在设计探索计划的执行过程中，设计问题分析过程汇总产生大量数据。这些数据可以保存在iSIGHT数据库文件中，并且这些数据库文件可以自动产生也可以由用户指定，大大方便了用户操作和管理。数据库文件提供了有价值的工程参考价值，有些还可以为以后探索学习使用，极大得降低了得到优良

6、、可行设计的所需时间。对于每个需要评估的设计点，数据库都保存了以下信息：运行计数2所有的输入/输出以及目标参数值可行性执行过的设计学习技术另外iSIGHT还提供了数据库搜索服务，可以检索以前的所有运行过的计算点。在任务的执行过程中，如果设计点是以前已经平服过的，那么相关信息会从数据库文件中装入。这一特征大大减少了实际仿真代码的执行数量。另外数据库文件还可以装载到iSIGHT方案监控中，进行设计结果的后处理工作，从而用来初始化近似模型。2．6方案监控大多设计学习软件包的主要缺陷体现在：用于开始算法，接着等待程序结束，然后才是执行行为分析和结果

7、分析。缺乏可视化的方法来实时监控设计过程的运行情况。而iSIGHT有效克服了这一瓶颈，在产品探索过程中，做到了实时监控过程运行。设计问题的输入和输出参数可以在执行过程中通过定制的表格或者图形进行显示，提供了方便的控制手段和管理模式。3．设计问题的软件实施了解了软件的基本功能基础上，我们现在对一个设计问题如何在iSIGHT软件中进行表达和建模给予讨论。一个工程问题在应用实施时，基本分为四步（如图2所示）。1.过程集成：一般的工程问题都是重复迭代的，支持工具包括了CAD，CAE，还可能有电子表格Excel等。ISIGHT系统因为使用了非插入方法

8、，所以其不仅可以驱动以上商业化设计支持工具，而且可以驱动设计组织内部开发的代码，这些代码可以是Fortran，C++，VisualBasic，Unix脚本编写的。在应用iSIGH