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基于知识的农机专业底盘快速设计专家系统构建方法研究

作　者: 李长林
导　师: 毛恩荣
学　校: 中国农业大学
专　业: 车辆工程
关键词: 农机专业底盘 收割机 快速设计 知识 专家系统
分类号: S225
类　型: 博士论文
年　份: 2014年
下　载: 3次
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内容摘要


针对我国农业机械研发多采用传统设计模式、设计周期长,效率低及产品性能差等现状,本文以农机专业底盘总体设计为研究对象,以联合收割机底盘为例构建了基于知识工程的农机专业底盘快速设计体系；系统研究了农机专业底盘设计知识表示、设计知识获取和存储等关键技术；研究了农机专业底盘快速设计推理机制；集成知识工程与底盘零部件CAD参数化模型构建了农机专业底盘数字化快速设计平台。该设计平台可用于自走式农业机械底盘的快速设计,有助于缩短产品的开发周期,提高产品的开发质量,从而提升我国农机底盘的设计水平。本文的研究工作主要包括以下方面：首先,从农机专业底盘的设计需求出发,研究提出了基于知识的农机专业底盘快速设计TFBS过程模型；在采用农机专业底盘TFBS过程模型实现产品功能结构层次展开的基础上,利用IDEFO功能描述建模方法建立了产品的功能模型；基于TFBS过程模型和IDEFO功能模型构建了农机专业底盘快速设计体系框架。其次,在研究专家经验、设计标准规范的基础上,收集整理了市场现有大量的成熟联合收割机设计案例参数,并综合运用粗糙集和回归分析对现有数据进行挖掘、知识发现,为构建联合收割机底盘快速设计知识库做准备。然后,从分析设计过程知识、启发性知识和经验性知识特点入手,结合当前知识表示技术发展,建立了案例知识的框架表示、启发性知识的规则表示、经验性知识的产生式表示,对总体方案应用面向对象的知识表示方法,对模型知识、经验知识和设计结果进行了封装,建立了总体设计案例类和各系统案例类；基于SQL Server2008关系型数据库,构建了农机专业底盘快速设计系统知识库及其管理系统,主要包括实例库、规则库和资料库。接着,研究了农机专业底盘快速设计推理流程模块；研究了CBR推理中基于面向对象技术的案例表示形式；研究了CBR推理中案例相似度的最近邻算法；研究提出了基于CBR和RBR的农机专业底盘集成推理技术。最后,在上述理论与方法研究的基础上,进行了快速设计平台搭建关键技术的研究。研究了农机专业底盘快速设计模型参数化技术；在此基础上建立了农机专业底盘快速设计参数化模型库；对农机专业底盘快速设计参数化模型库的管理进行了研究；确立了基于知识的农机专业底盘快速设计系统工作流程；基于Visual Studio2008开发平台,集成SQL Server知识库、推理机、Pro/E二次开发,搭建了农机专业底盘快速设计系统平台,并对平台进行了应用实践。基于该平台可以实现农机专业底盘设计过程的快速化。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-14
第一章 绪论  14-23
  1.1 课题研究背景及意义  14-15
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  15-19
  1.3 主要研究内容及技术路线  19-21
  1.4 本章小结  21-23
第二章 农机专业底盘快速设计体系的研究  23-36
  2.1 引言  23
  2.2 基于知识的农机专业底盘快速设计过程模型  23-29
  2.3 基于知识的农机专业底盘快速设计功能模型结构  29-33
  2.4 基于知识的农机专业底盘快速设计体系框架  33-34
  2.5 本章小结  34-36
第三章 农机专业底盘设计知识表示与获取方法研究  36-71
  3.1 农机专业底盘设计知识的表示概述  36-37
  3.2 农机专业底盘设计知识表示方法研究  37-41
  3.3 农机专业底盘设计知识的获取  41-52
  3.4 基于粗糙集和回归分析的收割机总体参数的确定  52-67
  3.5 知识库系统的构建  67-69
  3.6 面向对象农机专业底盘知识表示的实现  69-70
  3.7 本章小结  70-71
第四章 基于案例与规则的农机专业底盘集成推理技术研究  71-87
  4.1 推理过程概述  71
  4.2 农机专业底盘推理流程模块  71-74
  4.3 基于案例的农机专业底盘推理方法  74-81
  4.4 基于CBR和RBR的农机专业底盘集成推理技术研究  81-86
  4.5 本章小结  86-87
第五章 农机专业底盘快速设计系统的开发与应用  87-102
  5.1 农机专业底盘快速设计模型库的建立  87-91
  5.2 基于知识的农机专业底盘快速设计系统工作流程  91-92
  5.3 快速设计系统平台的搭建  92-97
  5.4 快速设计系统的应用  97-101
  5.5 本章小结  101-102
第六章 结论与展望  102-104
  6.1 结论  102
  6.2 创新点  102-103
  6.3 展望  103-104
主要参考文献  104-111
致谢  111-112
附录  112-114
个人简介  114

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中图分类: > 农业科学 > 农业工程 > 农业机械及农具 > 收获机械
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