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《华中科技大学》 2005年
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基于知识的CAD系统若干关键技术研究

刘忠途  
【摘要】:知识工程是随着人工智能技术的发展而产生的,对于促进计算机辅助设计的工程化、实用化和自动化,提高产品设计质量和效率均有着显著的意义。基于知识的产品设计技术已成为国内外研究开发的热点,并视为CAD 技术深化应用和发展的重要途径。本文结合国家十五重点科技攻关项目“产品CAD 软件”(项目编号:2001BA201A02),对基于知识的CAD 系统中若干关键技术进行了深入的研究。 产品设计的知识建模是基于知识的CAD 系统核心问题之一。为了避免繁琐的知识获取过程,降低知识维护成本,本文提出了在传统特征基础上进行扩展以实现知识融合机制的方法。通过引入知识元的混合知识表达简化了知识建模过程。在扩展特征基础上,提出了知识元特征和凝聚特征概念。知识元特征能够与几何形状特征一致的方式进行操作,还能够灵活地构造设计中的准则或原理,运用这些设计准则来完成包括复杂计算、推理、校核验证、自适应调整等功能。系统级的凝聚特征将设计知识、几何形状以及联接关系等封装起来,克服了传统特征在功能语义表达上的不完备性。 知识约束系统建模是对知识元特征模型进行知识处理的基础。为了保证对实际工程设计问题的适用性及系统约束维护一致性等要求,提出了基于有向二分图的知识约束系统建模方法。通过对知识约束特性的分析,并运用图论算法对二分图进行有向化、凝聚和分类等操作,降低了知识约束处理的复杂程度。利用知识约束系统生成的推理求解序列,形成推理求解的控制策略,保证了混合推理求解的稳定性和有效控制。 知识库子系统是CAD 系统应用知识的关键性构件。为了保证知识库系统的易维护性和可扩充性,提出了面向设计任务结构的多层次知识库构造方法。在设计任务和设计任务结构的基础上,利用知识元用于形成设计任务的问题求解方法PSM。提出了基于知识元和设计任务的多粒度知识重用方法,并将设计任务网络应用于设计任务的自动化过程引导之中。 在上述理论研究成果的基础上,研制开发了基于知识的CAD 原型系统,并顺利通过了项目验收。最后,给出了减速器的实例以验证本文研究的有效性和可行性。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP391.72

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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2 黄志高;基于知识的塑料注射模集成设计系统研究[D];华中科技大学;2009年
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1 沈兵;基于NX的客车骨架分析及优化研究[D];大连理工大学;2011年
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9 朱世斌;基于Siemens NX的客车骨架梁构件的逆向参数化方法研究[D];大连理工大学;2012年
10 孔令霞;以分析为导向的客车骨架参数化模型研究[D];大连理工大学;2012年
【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈韶斌;基于知识推理和视觉机理的遥感图像目标识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
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7 郑军红;基于知识工程的智能夹具设计系统构建研究[D];浙江大学;2010年
8 王强;空间信息服务聚合的关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
9 张霞;无线传感器网络路由协议若干关键问题研究[D];解放军信息工程大学;2009年
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1 肖珊珊;基于案例推理的组合夹具组装技术研究[D];长春理工大学;2010年
2 陈豪杰;基于SolidWorks的罗茨风机CAD系统设计[D];郑州大学;2010年
3 刘洋;基于本体的医保审计知识库构建研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 周建军;虚拟样船快速建模方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孙永星;基于特征的异构CAD系统数据交换技术研究[D];大连理工大学;2010年
6 刘铭悦;Q-H平衡图应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
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10 徐旭;基于决策树的Web应用系统个性化身份验证研究[D];合肥工业大学;2010年
【同被引文献】
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1 刘衍琦;图像驱动的网格变形及其在汽车造型中的应用[D];大连理工大学;2010年
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3 沈兵;基于NX的客车骨架分析及优化研究[D];大连理工大学;2011年
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【二级引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国期刊全文数据库 前10条
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6 赖朝安;基于知识融合的人机协同创新概念设计理论与系统研究[D];华南理工大学;2003年
7 黄志高;基于知识的塑料注射模集成设计系统研究[D];华中科技大学;2009年
8 苏财茂;基于网络的产品协同设计系统若干关键技术研究[D];浙江大学;2004年
9 熊志勇;基于知识工程的产品创新设计关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年
10 丘宏俊;基于知识的飞机装配工艺设计关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
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3 耿忠林;基于知识的参数化自行车车架后三角CAD系统研究[D];华中科技大学;2006年
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5 李保国;12V190B柴油机故障诊断系统知识工程研究[D];东北大学;2005年
6 唐合存;基于层次分析法的注塑模方案设计系统研究[D];大连理工大学;2006年
7 万维雅;信息技术对产品设计模糊前端的支持[D];武汉大学;2005年
8 杜钦波;基于知识工程的钻井液优化系统的研究[D];西南石油学院;2004年
9 王旭阳;知识表示与获取的理论与应用研究[D];兰州理工大学;2005年
10 吴昊;面向制造业的KBE系统关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
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