论文题目: 产品协同设计过程中关键技术的研究与实现
论文类型: 博士论文
论文专业: 机械设计及理论
作者: 马峻
导师: 刘宏昭,吉晓民
关键词: 协同设计,本体论,冲突消解,博弈论,多层次设计优化
文献来源: 西安理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文以产品协同设计为研究对象,从工程设计的实际出发,以计算机技术、网络技术和数据库技术为实现工具,从产品协同设计的技术和组织的特性入手,对产品协同设计中设计信息表达与交互、设计任务与设计知识的冲突消解、协同设计参与者之间的设计博弈以及多任务多层次设计优化问题进行了深入的理论分析和方法研究。 产品协同设计中设计参与者之间的信息交互是实现协同设计的基本前提,基于协同设计环境的存在异构性的问题,提出了建立产品设计信息的本体,通过一阶逻辑和描述逻辑对产品本体进行互补描述,并且针对不同的设计本体提出了本体的影射算法,提出了基于产品本体模型设计产品数据模型的方法。 根据协同设计过程所具有协同性,提出了基于协同设计过程模型的数据流逻辑关系模型,在此基础上分析了协同设计中冲突产生的原因,针对设计任务具有的时序逻辑关系,提出了基于Petri网的设计任务协调机制,通过引入粗糙集理论,建立了基于距离公式和决策空间的设计知识冲突消解算法,并提出了面向协同设计冲突消解的技术框架。 产品协同设计中各个协同设计参与者在针对各自的设计问题进行设计过程体现了一种设计博弈。本文引入博弈论的理论描述了协同设计参与者之间的协同设计关系,建立了基于博弈协议的协同设计模型,提出了协同设计中应用博弈论求解的技术框架以及基于博弈论的简约、建模和求解的协同设计求解方法,并通过测量系统中的工件拖动机构与测量仪器驱动部分的协同设计问题验证其可行性。 针对在解决复杂设计问题中的分解策略,本文结合多学科设计优化方法,提出多层次设计优化的方法,通过比较协同子空间优化、协同优化以及BILSS法,提出了面对不同设计情况下所采取的策略,同时根据在设计初期存在的设计变量不确定
论文目录:
1 绪论
1．1 引言
1．2 协同设计技术的研究及应用现状
1．2．1 协同设计的计算机支持环境
1．2．2 协同设计的智能技术
1．2．3 协同设计实施的理论与技术
1．2．4 存在的问题以及本研究的切入点
1．3 协同设计概论
1．3．1 协同设计的基本概念
1．3．2 协同设计的基本特点
1．3．3 协同设计的分类
1．3．4 协同设计的关键技术
1．3．5 协同设计系统的基本结构
1．3．6 协同设计的实现方法
1．4 本文研究内容的组织
2 面向协同设计的产品信息描述
2．1 相关的概念
2．1．1 产品模型
2．1．2 本体论
2．1．3 逻辑表达
2．2 产品本体
2．2．1 零件本体
2．2．2 特征本体
2．2．3 参数本体
2．2．4 需求本体
2．2．5 约束本体
2．3 产品信息描述
2．4 本体间的影射
2．4．1 问题提出
2．4．2 基本概念
2．4．3 本体的影射算法
2．5 本章小结
3 协同设计中的过程建模与冲突管理
3．1 过程建模方法与协同设计
3．1．1 过程建模的常用方法
3．1．2 传统的设计过程建模方法的不足
3．1．3 协同设计过程模型
3．2 协同设计过程中的冲突
3．2．1 协同设计中冲突产生的原因以及特点
3．2．2 协同设计中冲突的一般解决策略及本研究的切入点
3．3 基于时序关系的协同设计任务冲突消解策略
3．3．1 关于协同设计Petri网的几个基本概念
3．3．2 基于时序关系的协同设计任务冲突消解机制
3．4 基于知识的协同设计过程消解策略
3．4．1 知识冲突的粗糙集理论
3．4．2 基于距离概念的冲突消解算法
3．4．3 基于决策空间的冲突消解算法
3．5 支持协同设计的冲突管理
3．6 本章小结
4 协同设计中的设计决策与协同关系
4．1 协同设计中的决策属性
4．1．1 设计是基于决策的设计
4．1．2 面向设计决策的折衷决策支持问题
4．2 协同设计中的博弈
4．2．1 协同设计中博弈论的引入
4．2．2 博弈论的基本概念
4．2．3 协同设计中博弈论的相关概念
4．3 协同设计中的博弈论方法
4．3．1 博弈论作为设计过程的抽象
4．3．2 协同设计博弈论中的三种协议
4．3．3 面向三种博弈协议的协同设计求解模型
4．4 利用博弈论求解协同设计问题的技术框架
4．5 博弈论方法与传统设计方法比较
4．6 应用分析
4．7 本章小结
5 协同设计中的多层次设计优化问题
5．1 协同设计中的多层次设计优化
5．1．1 多层次设计产生与多层次设计优化提出
5．1．2 协同设计问题的层次性
5．2 协同设计中多层次设计优化策略
5．2．1 协同子空间优化CSSO
5．2．2 协同优化CO
5．2．3 双层BILSS法
5．2．4 三种多层次设计优化策略比较
5．3 协同设计中不确定性的传播问题
5．3．1 问题的形式化
5．3．2 不确定性影响的传播
5．3．3 面向最大最小情况下的不确定性分析
5．4 考虑不确定性的多层次设计优化
5．5 实例分析
5．6 本章小结
6 测量系统协同设计原型系统的开发
6．1 测量系统协同设计原型系统实现的逻辑结构
6．2 测量系统协同设计原型系统的实现方法
6．3 测量系统设计分析
6．3．1 测量系统设计问题提出
6．3．2 方案确定
6．4 测量系统协同设计原型系统的设计需求分解
6．4．1 设计需求分解
6．4．2 面向设计对象的分解算法
6．4．3 测量系统设计需求分解
6．5 CORBA封装数据库对象
6．6 测量系统协同设计产品信息定义
6．7 测量系统协同设计的数据模式转换
6．8 测量系统协同设计中的冲突管理
6．9 测量系统的协同设计博弈论方法
6．10 测量系统的多层次设计优化
6．11 Prolog知识库的CORBA封装与调用
6．12 本章小结
7 总结
7．1 全文总结
7．2 创新之处
7．3 工作展望
致谢
参考文献
附录1 基于博弈论的协同设计模型
附录2 多层次设计优化求解模型
附录3 攻读博士学位期间发表论文以及参与科研项目
发布时间: 2005-12-23
参考文献
- [1].Internet环境下产品协同设计支持方法和技术的研究[D]. 武建伟.浙江大学2005
- [2].基于工作流的某型号产品协同设计方法研究[D]. 邹灵浩.大连理工大学2010
- [3].基于综合集成法的复杂产品协同设计若干关键问题研究[D]. 周剑.南京理工大学2012
- [4].多型号产品协同设计管理及其若干关键技术研究[D]. 黄卫东.南京航空航天大学2009