液压集成块智能优化设计系统——算法与典型实用设计技术

【摘要】：液压传动与控制领域正越来越多地采用液压集成块配置，但现有的集成块设计方法尚存在诸多不足之处。本文通过熟悉和消化国内外的研究成果，在原有的基础上继续研究开发针对板式阀的液压集成块智能优化设计系统，探索集成块CAD技术的理论与实现方式，尝试解决设计方面的一些不足，提高集成块设计水平。 分析现有集成块设计的常用手段，对设计中的薄弱环节进行改进，提出了新的体积缩减算法，使得集成块设计方案的阀块体体积尽可能减小，更能贴近实际使用。 开发MDT环境下的集成块设计系统集成环境，实现集成块设计方案的三维显示、优化进程的监控和人机交互式的方案修改。将集成块设计中元件外形干涉校核、孔道连通及校核手段引入集成环境，使人机交互设计结果能得到及时的检验。 研究遗传算法的运行机制，根据集成块设计的特点改进遗传算法，提出新的遗传算子的设计方式。采用不同的遗传算子及其组合进行实例设计，通过实验结果的对比得出适合集成块设计的遗传算子和其他参数组合，为今后的优化设计提供参考。 探讨集成块人机交互设计辅助自动优化设计的设计手段，实现两种设计模式之间的转换与信息通讯，达到人机交互设计结果影响或引导自动优化设计计算的目的，从而促进集成块优化设计的进行，提高设计的效率和效果。 本系统基于MDT开发平台，采用Visual C++程序设计语言开发自动优化设计模块，通过对遗传算法编程实现对集成块设计各个环节的包容；采用ObjectARX工具开发人机交互设计模块，在MDT环境下实现设计方案显示及方案调改等功能。将集成块自动优化设计和人机交互设计两种模式集成在同一个环境中实现，并能动态交流，相互促进，是对液压集成块CAD技术研究的有益探索。