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面向?qū)ο蟮挠嬎銠C輔助設(shè)計(CAD)的液壓系統(tǒng)設(shè)計
E K. WONG
香港理工大學(xué)、香港
T. E LEUNG
香港理工大學(xué)、香港
C. W. CHUEN
香港理工大學(xué)、香港
（獲得1995年10月,1996年5月修訂后的形式)
本文主要介紹了用來設(shè)計和實現(xiàn)面向?qū)ο蟮挠嬎銠C輔助設(shè)計(CAD)的液壓系統(tǒng)的一種新的方法。這是一個智能CAD計算機輔助工具,來幫助液壓工程師設(shè)計自己的系統(tǒng)。該工作主要致力于一個新的class- modelling的方法的CAD系統(tǒng)對象模型。該方法也可以為現(xiàn)有模型提供更為嚴格的液壓回路和部件,以避免錯誤。而且對液壓系統(tǒng)的物理數(shù)據(jù)也被其它數(shù)據(jù)模型所應(yīng)用,即流體動力系統(tǒng)裝配問題,這里做一個簡要評述。例如,用一個深拉的壓力測試,來說明計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)的有效性。
科學(xué)出版社有限公司1978年出版
關(guān)鍵詞:面向?qū)ο竽Ｐ?、智能計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)、液壓回路設(shè)計
1 介紹
目前的方法有著廣泛的應(yīng)用前景應(yīng)用于計算機輔助設(shè)計(CAD)為簡單液壓系統(tǒng)。大多數(shù)的專家系統(tǒng)應(yīng)用于設(shè)計建立了液壓系統(tǒng)無論是以規(guī)則為基礎(chǔ)的或者是以框架表示。其主要缺點是：基于規(guī)則的形式化會比較困難的代表
異常信息,所以,知識在進一步擴展成為龐大的和整體的系統(tǒng)的行為是很難預(yù)測的,而且這些規(guī)則是結(jié)構(gòu)獨立。其主要缺點：定義表示是比較有難度的因果關(guān)系，互動對象之間的關(guān)系,因為每個對象是被動的,通常是驅(qū)動推動引擎。那些幀并不能開動其他對象。在這本文是建造一個新計算機輔助設(shè)計(CAD)方法對復(fù)雜液壓回路的設(shè)計，并且是基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)算法。
2 為液壓設(shè)計問題開發(fā)的一種新型CAD方法
液壓回路的設(shè)計過程一般包括一個可能的電路布局和素描選擇合適的液壓元件。液壓的基本功能系統(tǒng)主要依賴于回路,而電路的性能主要依賴于尺寸和不同類型的液壓元件。在實踐中,液壓系統(tǒng)設(shè)計不是建立在從零開始的,許多設(shè)計師要解決這一問題系統(tǒng)，然后再設(shè)計子系統(tǒng)中每個電路模塊或指的是許多已經(jīng)存在的、有效的設(shè)計。通常,這樣可以有效的在現(xiàn)有電路和子系統(tǒng)上采用了經(jīng)過仔細調(diào)整子系統(tǒng)組件。在調(diào)整的方法整合的基礎(chǔ)上確定設(shè)計師的設(shè)計經(jīng)驗。每一個設(shè)計電路僅僅是理論上的合理;微調(diào)的液壓元件是必要的為測試和調(diào)試后的實時系統(tǒng)的建設(shè)。
該方法可以更有效地完成計算機及其輔助的一個有效的數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)。然而,如果所有的液壓系統(tǒng)在工業(yè)都要求在傳統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)庫格式中，由于結(jié)合液壓子系統(tǒng)及其變化規(guī)律組件，將大量的信息被指定為并儲存整合。另外,在他們的之中工程數(shù)據(jù)各種各樣的數(shù)據(jù)類型應(yīng)對于一個復(fù)雜的關(guān)系。面向?qū)ο蟊硎痉ǖ母拍罱榻B了人工智能的主題。有許多論文討論面向?qū)ο蟮闹R庫的方法,并且應(yīng)用不同的設(shè)計域名。張教授提出一種利用面向?qū)ο蟮闹R應(yīng)用于液壓設(shè)計。在面向?qū)ο蟮膶哟谓Y(jié)構(gòu)中，他只定義了一些標(biāo)準(zhǔn)的液壓元件的參數(shù)。每一個定義的對象是一套靜態(tài)數(shù)據(jù),同時也被要求生產(chǎn)一定規(guī)則,這是一個叫設(shè)計方法。 因此許多設(shè)計規(guī)則還待要求。對于復(fù)雜的設(shè)計問題這不是一個有效的途徑。
面向?qū)ο蠹夹g(shù)的最新發(fā)展有了一個新的方法來實現(xiàn)液壓設(shè)計。特別重要的是面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫中的（OODB）提供一個強大的知識循環(huán)能力,以及復(fù)雜的數(shù)據(jù)定義。這種新學(xué)科在本文采用是代表各種油壓在解空間的電路分解成液壓元件和標(biāo)準(zhǔn)組件,這是代表和儲存在一個面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫作為一個活躍的格式設(shè)計文庫。
在該體系結(jié)構(gòu),設(shè)計說明書分為功能需求、績效目標(biāo)和要求。功能上的要求來講,一個基本功能是從面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫來設(shè)計框架概括。通過這個函數(shù)骨骼方案,然后映射到合適的目標(biāo)其要么能代表液壓元件,或能滿足性能目標(biāo)和約束。映射的過程功能(通常指守則和屬性值存在的功能)液壓元件直接相關(guān)的能夠表現(xiàn)其目標(biāo)和約束。它的解決的辦法是重新合成形成的得到的及其設(shè)備?？梢酝ㄟ^由參考一些調(diào)整或設(shè)備,以及交互作用的每一個，該設(shè)計方法,建立了與一個面向?qū)ο蟮谋硎?是能夠提供的以下功能:(1)一個模塊化程度高;并且具有柔性化建模和容易改造；（2）通過減少對信息冗余技術(shù)產(chǎn)業(yè),從而形成一個設(shè)計緊湊的文庫；（3）通過利用概念封裝從而保證數(shù)據(jù)獨立和安全；（4）由于層次結(jié)構(gòu)的對象模型，數(shù)據(jù)記錄的時間比較短；（5）一個基礎(chǔ)設(shè)施以及支持其它流體動力系統(tǒng)的設(shè)計活動。
3 面向?qū)ο蠼橐簤合翟O(shè)計
建立一個面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型為代表設(shè)計解決方案,開發(fā)過程可以借一些國家的面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)思想的流動方法。目前,常用的方法是面向?qū)ο筌浖拈_發(fā)，實質(zhì)-聯(lián)系的模型是基于諸如Coad和Yourdon,Booch或?qū)ο蠼＜夹g(shù)(OMT),但沒有一種單一的方法能發(fā)現(xiàn)自己本身的不完整。無論如何這些方法,他們開始從識別對象和種類這個問題領(lǐng)域,然后識別別的語義和這些種類以及對象之間的關(guān)系,以及最后實施。在發(fā)展過程中基于液壓應(yīng)用設(shè)計算法提出了在可分解成以下選擇步驟:
（1）識別所有可能的和有效的電路在問題領(lǐng)域一個電路的抽象級別。
（2）分解電路模塊/子系統(tǒng)。
（3）識別這些子系統(tǒng)的性質(zhì)和小組按照共同的特征,進入課程。
（4）識別組件對象從鑒定模塊/子系統(tǒng),并重復(fù)步驟3在液壓組件的抽象別。
（5）確定課程和對象的關(guān)系。
（6）設(shè)計一個課程,面向的對象數(shù)據(jù)模型。
（7）指定接口和實施類和對象。
3.1 液壓回路的分析與鑒定
一般來說,液壓領(lǐng)域比較少模塊除了電子電路,所以很難找到一些現(xiàn)有的子電路,滿足實際需要的互換和可重用性。此外,如果一個電路分解通過傳統(tǒng)單功能分解方法,會有很多冗余和矛盾配置。在許多真實案例,一個速度控制神經(jīng)元結(jié)合子電路定向控制經(jīng)常導(dǎo)致電路,可以兩個都要速度和方向控制功能。通過參照許多液壓回路,通常一個適當(dāng)?shù)淖与娐纷孕l(wèi)兩個或兩個以上的功能,比如一個再生的電路至少有一個定向控制功能加上速度控制功能。此外,液壓系統(tǒng)也可以容易被定義為使用一個動態(tài)的概念模塊,找到一個固定的子模塊代替。 動態(tài)模塊顯示,子模塊的概念可以分解成一個網(wǎng)絡(luò)功能塊的一些條件連接。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的原則完全支持動態(tài)模塊的概念,因此,他們可以表現(xiàn)為對象。
廣泛的分析多種液壓實用電路,加上豐富的水力設(shè)計的經(jīng)驗,一個新的
分解的概念(圖1的一般液壓回路)算法。 液壓回路可被看作了建筑的基本功能電路(如再生,預(yù)填和同步電路)、二次調(diào)整功能電路(如減壓和壓力減少電路)和電源電路(如壓力控制電源,恒功率供應(yīng))。各種液壓應(yīng)用定義出不同的初選功能和次要或者調(diào)節(jié)功能作為他們的默認的功能。子電路檢索的中功能取決于用戶提供信息驅(qū)動電路的計算參數(shù)為基礎(chǔ)功能(通常是流量、壓力和成本因素各主要參數(shù)確定類型的電路其中,）和部件之間的相互作用電路。
圖1 液壓回路的合成
3.2 現(xiàn)有的有效的液壓造型子系統(tǒng)
不僅僅是代表一個子系統(tǒng)使用符號;還有許多因素需要考慮。現(xiàn)有都是仿制子系統(tǒng)作為復(fù)合對象封裝設(shè)計規(guī)范及組織面向?qū)ο蟮膶哟谓Y(jié)構(gòu)支持的財產(chǎn)產(chǎn)業(yè)。一個現(xiàn)有的子電路 能被表示為:
這里的集合C代表通用零部件已可在設(shè)計文庫中。每個sub-circuit只有提供合適的指針及預(yù)先設(shè)定的組件,這些組件是它們本身確定的細節(jié)組件類。1是這條賽道的接口。它由外部的輸入/輸出號碼的特點,電路的位置,比如說明了接口位置在圖2(a)。
F的特點和及其運行條件的設(shè)計,這是最基本的在選擇子電路索引屬性,并保證選定的子電路,不會無法運行而受限制。在一個實施中屬性或許是編碼形式的整數(shù),漂浮的點或線。
一個表示集電路的性能屬性特色,它通常指方法和公式計算子系統(tǒng)的輸出參數(shù)。對這類的屬性，生產(chǎn)規(guī)則和數(shù)學(xué)函數(shù)是比較好的實施工具。
美國(網(wǎng)表連接信息描述)的內(nèi)部構(gòu)成本文的形式。文件格式網(wǎng)表常用于當(dāng)前CAD工具在設(shè)計電子板。Inter是由不的描述設(shè)計的和其它組件的約束和分支電路交互作用。而我們的目標(biāo)是確保兼容性模塊,并消除非法組合?；訉彶槌绦蛑饕匈囉跈z查系統(tǒng)參數(shù)、種類關(guān)系和類名。為矛盾關(guān)系實施類別,其相互牴觸類的名字都封裝在相應(yīng)的模塊。每當(dāng)一個合適的模塊被恢復(fù),它就會開動內(nèi)部開關(guān)的自相矛盾的“信息傳遞”。
一個例子的關(guān)鍵性能的常用類型面再生電路見表1和圖2。圖3顯示的數(shù)據(jù)模型如這些再生電路在此基礎(chǔ)上構(gòu)造了面向?qū)ο蠹夹g(shù)的特點,該模型分為子系統(tǒng)和組件層。在3.4節(jié)該技術(shù)用于模型討論。
a.位置控制 d.定向閥門控制
b. 邏輯單元控制 e. 簡單的閥控制
c.壓力控制 f. 比例速度控制與線性可變的
差動變壓器(LVDI”)速度反饋
圖2 一個普遍的類的例子,現(xiàn)有的有效再生電路液壓
3.3 造型的標(biāo)準(zhǔn)液壓元件
標(biāo)準(zhǔn)的液壓元件的組織系統(tǒng)：(1)系統(tǒng)參數(shù),如流體類型,流量,操作壓力等,(2)特殊組成要求,如尺寸、重量、成本、可靠性,其姓名符號在圖紙,等等。(3)特殊組成功能,如圖形顯示,檢索算法適合面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫目錄組件,(4)穩(wěn)態(tài)特性。在臺上的組成部分選擇,一般來說一個合適的對象一旦收到一封來自它的抽象類會自我重新獲得補償。每一個抽象類封裝的一些措施可以確定適當(dāng)?shù)挠嵪⒙窂阶宇?基于輸入?yún)?shù)或信息。不同種類的組成元件有多種成分上漿方法。例如:理論生雙大小缸推動負載并且具有一個返回線壓力相等大氣壓力取決于以下關(guān)系:
這里D是活塞直徑（m），P是操作壓力（），F(xiàn)是最大負荷（N）而0.95是
水力-機械摩擦的指導(dǎo)系數(shù)。然而,實現(xiàn)平等的延伸和回縮速度再生電路,活塞面積之間的比率面積等于2。如果一個再生的電路想要轉(zhuǎn)會申請,則桿直徑為一個單一的桿雙動氣缸FIP是公平的。
然后,由于對工作壓力的限制。最后,圓柱桿尺寸檢查對屈曲極限,是基于歐拉公式安裝方法。事實上,類型和尺寸的方法氣瓶多樣是根據(jù)具體類電路,從而使氣缸對象通常被認為是的部件之一的。在環(huán)形課題上也有在指針連接適當(dāng)?shù)纳蠞{方法。
數(shù)據(jù),作為一個標(biāo)準(zhǔn)的選擇目錄組件。通常指的性能數(shù)據(jù)實證操作曲線由制造商提供的目錄。簡單的關(guān)系可以描述由適當(dāng)?shù)姆匠?發(fā)現(xiàn)利用系數(shù)最小二乘方法。然而,對于代表復(fù)雜isoefficiency approximarion Btzier-Bernstein的方法選擇這三個不規(guī)則的變量之間的關(guān)系。根據(jù)這個方法復(fù)雜的特點,可以存儲,以最大與最小值沿x軸和y軸,x和y區(qū)間,并提出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)沿z軸。Isoefficiency線總是存在于一些部件,如變量泵或液壓馬達,眾所周知,有必要為了獲得更高的效率優(yōu)化利用，他們被用于識別那些操作條件。
此外,每個閥門的對象還捕捉了身體上的問題信息的應(yīng)用擴展液壓電路設(shè)計系統(tǒng)裝配設(shè)計在另外一個國家項目。物理屬性是閥門的邊界,閥體尺寸、閥口的位置、閥口直徑、固定孔位置和直徑。
3.4 建設(shè)面向?qū)ο竽Ｐ?
識別的關(guān)系和語義是目標(biāo)識別的工作原理基礎(chǔ)上的元件和子系統(tǒng)。其優(yōu)點實:（1）提供之間的一種連接功能和結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)一個功能是通過一個物理設(shè)備評價的工作原理允許識別有前途的課程的通用設(shè)備或子電路組件沒有通過檢索大量的目錄組件或子電路組件。（2）增強可讀性的系統(tǒng)。（3）提供一個獨特的框架體系維護和擴展。
換句話說,子電路組件或部件具有相同的功能模塊劃分為高級。這些模塊通常指一個抽象類,包含了許多虛擬功能和共同的特征。然而,文摘將不會產(chǎn)生任何物體，再生電路例如,抽象類的氣缸。如果對象模型構(gòu)造發(fā)生不小心考慮，這
問題的技術(shù)的濫用可能被禁止。例如下面例子,如圖4(a)。假設(shè)一個類部件或子電路組件物體1，它有T1和功能屬性F1(P1 < T1、F1 >即一個類的課題/對象)，同時一個類別的部件或子電路組件物體2具有T2和F2。如果兩個課題,例如1和2,卻有著相似的特性,該對象模型將通常是建立在下面分級形式。一個抽象的課題將會被得到分享它們共同資源的機會。所以課題將同時具有課題1和課題2的特點。（例如，）。同時被當(dāng)做是，分別包含了的一些額外的設(shè)置性能。一個新的類部件或sub-circuit是創(chuàng)建對象ADD,再加上本身的資源，從而ADD和1和2具有相似的性能。ADD的流函數(shù)是和1和2不同的課題,即使函數(shù)的名稱都是相同的。使用
Eiffel的風(fēng)格將繼承ADD課題,同時定義的差異,導(dǎo)致了重新流動功能。通過重新定義的功能實現(xiàn)圖 4(b)。這個問題的在種類結(jié)構(gòu)上是,隨著一個物體在ADD上也是一種物體在,它可能有兩個“流量特性”和函數(shù)定義。實施object-searching
在第二章提出的概念,是極為困難的。計算機知道哪些流量特性功能被提到。這個問題在c++是可以實際進行了論證實現(xiàn)的(圖5)。
圖4 重組的一個新的種類階層結(jié)構(gòu)及一個后來補充說明的ADD
class
{ public:
int pressure;
void display( ) {...};
float flow( ) {return (pressure * 1.3972);} //實現(xiàn)流量1特性的功能。};
class I : public
{ int max_rpm;
public:
1( ) { pressure =100; ..... }//構(gòu)造函數(shù)對象的默認的壓力限制100磅};
class 2: public
{ public:
2( ) (pressure = 140; ...... }//構(gòu)造函數(shù)對象2的默認的壓力限制140磅};
class ADD :public
{public:
ADD( ){pressure = 210; ..... }//構(gòu)造函數(shù)對象ADD的默認的壓力限制210磅
float flow( ) {return( pow( pressure, 2 )*2.583);}//實施兩流量特性的功能};
main( )
{
et *p[2]; //這個模塊和搜索指針,它屬于抽象類
p[0] = new 1( ); p[1] = new 2( ); p[2] = new ADD( ) ; //構(gòu)建物體
for(int i=0; i<3; i++)
{ if(p[i]->pressure > 200)
p[i]->flow( ); }
}
//從第一層搜索
//搜索的方法得到第一層找到一個組分極限壓力大于200磅
//實施1參與,這是一個意想不到的實施。
圖5 一個意想不到的實例通過使用c++實現(xiàn)了一個函數(shù)
實施2是被稱之為調(diào)用執(zhí)行的問題。這是一個有許多程序員的所期待的。然而,在c++中實施1常被作為代替.一個更好的分類結(jié)構(gòu)可以通過面向?qū)ο髣澐值母拍??？紤]上述例子;這類可被劃分的面向?qū)ο蟮?和2以及ADD,在這里ADD=-1-2.為了實現(xiàn)概念、原類都應(yīng)當(dāng)被重組使用，必須滿足下面的關(guān)系(機制):
........
這里，；；
；；
而下標(biāo)1,2,3，…n，代表著編號。代表一個抽象類型。（ADD）代表的是一種新的類型。
上述重組機制的擴張已經(jīng)證明，滿足下列性質(zhì)。
性質(zhì)1：lnvariance的功能
；
；
…… …… ……
；
；
性質(zhì)2:獨特的位置實現(xiàn)
性質(zhì)1的目的是確保時在重組不改變功能。性質(zhì)2是獨一無二的定位的功能,為實施一個課題這是非常重要的原因,每個屬性和功能都被定義為一個而且僅僅是一個課題。因此,一個功能可以通過合并所有的其他的在派生類的功能。運用
以上機理的例子,誤差是可以被消除的。
例如：
；
；
；
；
；
；
；
；
；
。
實現(xiàn)的方法是對前面的例子只是改變代碼正如課題顯示如下。
class a
{ virtual float flow( ) {return (pressure*l.3972);} //實現(xiàn)流量特性1的功能。}；
回顧了圖3再生電路模型,閥門是衍生成標(biāo)準(zhǔn)的、邏輯、伺服、比例閥。運用上述類分區(qū)方法,這類閥可以很容易被發(fā)現(xiàn)而沒有任何混淆,它可以被看作是一個抽象的類,這等于標(biāo)準(zhǔn)配置閥門+邏輯閥+伺服閥+比例閥的概念,而不是使用子類(例如,伺服閥通常認為是一個種閥)。對于一些子系統(tǒng),他們的功能關(guān)系不清楚,所以在液壓很難組織一個類層次中的子系統(tǒng)。不過,如果液壓子系統(tǒng)被看作是修正一個或多個簡單類型的子系統(tǒng)，這個問題可以是解決。例如:一個雙泵電路可以視為是修改一個單泵供電線路。 它可能更直接的形成了對象模型。一般的方法是把子系統(tǒng)涉及基本/常見的/最少數(shù)量的成分是一流的,然后修改一些的派生類簡單的子系統(tǒng)。然而,而濫用問題也出現(xiàn)在覆蓋技術(shù)這個結(jié)構(gòu)。因此,不是每一個函數(shù)可唯一地定義。另一個問題是,每個液壓子系統(tǒng)是一個集合體的原始對象(即液壓元件)。在某些情況下的一些復(fù)合對象的頂部
不同于他們的子類,他們的派生類將繼承一些不必要的復(fù)合對象,并作為一個結(jié)果會而造成錯誤的對象。圖6描述了兩種子電路組件類,A和B,在B被認為是
A的一種修改,A和B的復(fù)合對象的“元件X”和“元件Y”對象和“元件X”和“元件Z ”對象；這兩類也有同樣的相同的功能,但具有不同版本的顯示功能。圖
6(一)表明,B類在這樣一個類對象X結(jié)構(gòu)中繼承一種不希望出現(xiàn)的組成部分。而這些問題都是在c++中,真正得到了實現(xiàn)。一個更好的在類型結(jié)構(gòu)也可以通過上述這個概念劃分。改進后的類別結(jié)構(gòu)[見圖。同樣的例子6(b)]是使用下列關(guān)系得到(機制):
；
；
；
；
；
；
C —— 一個新的抽象類型。
上述類型關(guān)系的性質(zhì)也完成了:
(1) 不變性的功能：
例如：
（2）唯一的安裝位置：
例如：
；
。
圖 6
運用上述方法,可能會有更多課題改革。然而,這些課的關(guān)系變的清了。此外,
一種類的功能可以非常容易地獲得先前種類的功能的。作為每個功能僅出現(xiàn)在唯一的位置上,執(zhí)行功能的位置和它的細節(jié)可以被輕易獲得的。相信上述塊工作可以作為面向?qū)ο笠迷O(shè)計,并提供一個潛在的實施機制自動類型的重建。然而,系統(tǒng)的可讀性應(yīng)當(dāng)被考慮到，以避免產(chǎn)生一些不容易讀懂的類別。
4 簡要介紹了CAD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
CAD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖7 。 它包括一個面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫,一個物體服務(wù)器對象的操控管理,一個電路的設(shè)計方案。這程序包含一個推理機制整合知識對象,這是一個專用電路設(shè)計規(guī)則。這些規(guī)則的目的推導(dǎo)出了從設(shè)計到液壓系統(tǒng)的要求規(guī)格的不同應(yīng)用。比如:如果一個較深的壓力被設(shè)計,然后負載型的執(zhí)行機構(gòu)設(shè)置為“垂直推負荷”,并以三相電機為原動力。液壓系統(tǒng)設(shè)計知識和應(yīng)用一般是分離的
其結(jié)果依賴于計算機輔助設(shè)計(CAD)系統(tǒng)知識的靈活性。只有液壓應(yīng)用的改變
需要專用知識庫的變化模塊。為持久對象的存儲目錄這些器件構(gòu)成的等級上,鏈接到的數(shù)據(jù)模型上。在此基礎(chǔ)上提出的的第二部份電路設(shè)計，液壓系統(tǒng)能自動合成電路。電路設(shè)計過程開始從設(shè)計的輸出驅(qū)動,其次是設(shè)立的力量流動和信號流程,選擇不同的控制單元和發(fā)電單元。如圖8詳細描述液壓電路設(shè)計程序。在設(shè)計一個液壓系統(tǒng),其最大操作壓力的一個定義系統(tǒng)將根據(jù)如表的類型。以及預(yù)設(shè)值的檢索應(yīng)用知識。
通過用戶界面上，根據(jù)用戶要求確定數(shù)量的組輸出要求和必要的規(guī)格的致動器,兩個壓缸或液壓馬達。每個氣缸的負荷中風(fēng)速度、每臺電機轉(zhuǎn)矩的與扶輪
速度,計算的關(guān)鍵參數(shù)最大值流量系統(tǒng)。此外,，如果必要的設(shè)計師們正有時需要輸入序列的運動致動器,并注明團體的執(zhí)行機構(gòu)同時路徑。主要控制一切致動器是直接從面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫,基于匹配的規(guī)格的功能（F）子系統(tǒng)的系統(tǒng)要求,如果必要的可以用旁邊的選擇調(diào)節(jié)控制。調(diào)節(jié)控制(如壓力和流量控制)會補充主要電路。這是選擇驅(qū)動泵源的特點所選擇的子電路組件主要功能。不同泵都有自己的壓力和流量特征;它是合理的結(jié)合起來,形成一個主要泵來供應(yīng)來源不同泵機組。從圖8它可以觀察到,有一個循環(huán)互動的檢查每一對子功能過程之間設(shè)計模塊,是為確保每一個子電路設(shè)備選擇沒有矛盾和消除與復(fù)制函數(shù)控制。有時會要求使用者替代性選擇決策,在設(shè)計過程中,這樣的在使用壓力儀、不同類型的沖擊每個閥門的接口,這些可選的可用性在很大程度上取決于所選擇子電路。
之后,所有的控制閥門,其大小將根據(jù)流量選擇和操作壓力系統(tǒng)。實際模型數(shù)量和閥門的尺寸被定義為在持久的對象存儲在數(shù)據(jù)庫中。最后一步是確定其他附件例如油箱、冷卻系統(tǒng)與過濾系統(tǒng)等。然后一個完整的原理圖電路圖可以借助包含子電路和組件塊圖圖形庫。
該電路的設(shè)計方案，還包含一個從示意圖和指定的液壓元件來捕捉模塊捕捉的連接信息。信息在網(wǎng)表的格式輸入到另一個項目，形成液壓系統(tǒng)的總成設(shè)計。
5 應(yīng)用實例
在本文中一個原型CAD系統(tǒng)的一類液壓壓力系統(tǒng)，通過用C++和運行在Auto CAD繪圖軟件平臺，已建成實施概念。液壓機可分為多種類型，如鍛造，共混，繪畫，等等。每一個都有其個人標(biāo)準(zhǔn)液壓結(jié)構(gòu)，加上一些常見的共享現(xiàn)有的子電路。本部分闡述了CAD系統(tǒng)用于原型設(shè)計一種實用的工業(yè)液壓系統(tǒng)。對減少CAD系統(tǒng)的復(fù)雜性,子電路組件是通過組件的簡單的代碼代表對象身份,類名和屬性價值,以便于符號匹配的過程。系統(tǒng)實現(xiàn),是一種既能推薦適當(dāng)?shù)囊簤夯芈返拇笮『徒M件,一旦接受一個允許CAD系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)格。如圖表2是輸入規(guī)格為50-ton沖液壓機。
5.1 討論的結(jié)果
圖9顯示了電路結(jié)構(gòu)和主要的元件尺寸建議由計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)CAD。這里，主要執(zhí)行器是第一套垂直推動負載，快速前進的控制和低壓力控制的默認功能。流量控制和壓降調(diào)節(jié)功能是用來實現(xiàn)預(yù)期的性能的氣瓶,因為一個深拉伸至少有兩個氣缸壓在不同的工作壓力,提供一個泵源。
表2 輸入規(guī)格的50噸液壓拉深壓力機
液壓缸的名稱 A(汽缸) B(模具緩沖氣缸)
最大負荷（噸） 50 26
氣缸孔直徑（毫米） 0 0
氣缸孔半徑（毫米） 0 0
行程長度（毫米） 500 300
最大行程速度（毫米/秒） 63.5 63.5
最大行程速度加載（毫米/秒） 10 10
安裝方法 正面 背面
執(zhí)行機構(gòu)的功能 緊迫的 支撐的
變力控制 0 0
控制動作的類型 位移控制 位移控制
可變速度的控制 0 0
工作同步路徑 0 0
模具頂針：0
每天運行時間：24小時
默認為拉深壓力機序列沒有引射：A+
P1：T1B，A-，B+
備注： 延遲時間（）
壓力開關(guān)
+ 制動器機構(gòu)前進
- 制動器機構(gòu)后退
（）：（） 觸發(fā)信號：運動
遍歷了執(zhí)行機構(gòu)通過設(shè)計搜索后,一個再生的位置控制電路被匹配主要功能為沖壓氣缸。模具緩沖機構(gòu)氣缸組是一個簡單的方向控制子電路結(jié)合減壓閥組和流量控制的閥門為實現(xiàn)初級和調(diào)節(jié)功能。為滿足最大操作壓力的限制,由低到高
壓力要求和經(jīng)濟效益的條件下,一種高低壓供電子電路如圖9所示的封閉區(qū)域是選定的供電模塊。在這里有關(guān)的主要組成部分的大小，氣缸的類型和大小都是第。
圖9 通過計算機輔助設(shè)計（CAD）系統(tǒng)設(shè)計的拉深壓力機液壓回路。
一個推斷隨后的供電單元。內(nèi)部和外部流速分布在每個子電路選擇計算中，根據(jù)其定義電路特征，和這些參數(shù)作為信息傳遞給對方。這些信息,加上操作壓力的限制,很重要的內(nèi)部部件大小的選擇和其他子系統(tǒng)。參考圖9，外部輸出流量選定的位置控制再生電路用于選擇泵電路。其內(nèi)在的流量是用來確定RGV1，RGV2和RGV3尺寸的閥門,每個選擇閥門已檢查與許可的流量限制在計算系統(tǒng)參數(shù)、使用
個人績效實證數(shù)據(jù)封裝。
結(jié)果產(chǎn)生的CAD原型設(shè)計系統(tǒng)已建成，并驗證了按照符合規(guī)定的規(guī)格的水利工程單位。結(jié)果在與圖10的設(shè)計進行了比較，其目的是由一名經(jīng)驗豐富的工程師實際上是已采用工業(yè)產(chǎn)品。這一些組件用于圖10的內(nèi)容遠遠不止這些用于圖9。圖9中的設(shè)計采用再生電路提供高速運動與節(jié)能的考慮，而在圖10只有選定的大型低壓力泵控制，從而形成大尺寸的原動力。因此，從長期的節(jié)能和元件成本考慮，設(shè)計圖9是比在圖10中的較佳。
圖10 由經(jīng)驗豐富的工程師設(shè)計的拉深壓力機液壓回路
除了提高其設(shè)計和品質(zhì)草案之外，其另一個貢獻是CAD系統(tǒng)減少設(shè)計時間。專家通?；ㄒ粌蓚€月完成這類設(shè)計，而計算機輔助設(shè)計（CAD）系統(tǒng)，只需要幾分鐘。本主要的困難是找到適當(dāng)?shù)脑O(shè)計手冊有效的子電路部件和很多目錄以及手冊，尤其是在選擇子系統(tǒng)的時候。這是因為定義子系統(tǒng)沒有標(biāo)準(zhǔn)化，并且甚至對于專家來講發(fā)現(xiàn)和理解性能的每一個有效的候選子電路是一個耗時任務(wù)。此外，本計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)是不局限于某一特定液壓應(yīng)用程序。而是采用面向?qū)ο蟮木幊淘瓌t，應(yīng)用程序可以以最小的修改改變，補充和修改該組件并且現(xiàn)有的子電路可以容易納入計劃。事實上,在這個原型系統(tǒng)對象使用有一些對象重用開發(fā)為氣力時序電路設(shè)計進行了研究。此外,面向?qū)ο蟮姆椒椖靠梢蕴峁┙o液壓系統(tǒng)工程師比基于規(guī)則的,以及設(shè)計方面的知識的新的思維形式。
6 結(jié)論
這項工作已經(jīng)涵蓋了混合的人工自能、面向?qū)ο蠹夹g(shù)和CAD技術(shù)建設(shè)的系統(tǒng)
并且有能力解決問題的結(jié)構(gòu)設(shè)計。這提出了面向?qū)ο蟮姆椒ㄊ且环N新的方法電路設(shè)計。如果概念的基礎(chǔ)上,采用動態(tài)模塊液壓系統(tǒng)識別物體它已經(jīng)被證實是成功的工作,而且復(fù)雜液壓應(yīng)用領(lǐng)域是十分有效的。在文獻中發(fā)現(xiàn)了組件細節(jié)考慮和建議在這個CAD系統(tǒng)相比其他更為廣泛的液壓應(yīng)用的專門系統(tǒng)。此外，該重建原則使類型結(jié)構(gòu)液壓電路和組件具有不定義錯誤。該系統(tǒng)將進一步擴展處理流體動力系統(tǒng)裝配問題。
聲明——作者要感謝曼內(nèi)斯曼博世力士樂（中國）有限公司員工在核查的系統(tǒng)的幫助。這項研究是由香港理工大學(xué)研究，批準(zhǔn)號為：341 /165。
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