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【6h】

能量转换系统概念设计自动化理论与实现的研究

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摘要

Abstract

致 谢

第一章绪论

§1.1课题的提出及其意义

§1.2国内外研究现状

§1.2.1基于实例的原理方案设计

§1.2.2设计目录

§1.2.3基于生物遗传学的原理方案设计

§1.2.4基于组合推理的原理方案设计

§1.3本文的工作及意义

§1.4要解决的关键问题

§1.5工作计划安排

第二章原理方案设计目录的研究

§2.1引言

§2.2设计目录概述

§2.2.1基本概念

§2.2.2设计目录的特点和开发原则

§2.3原理方案设计目录的开发

§2.3.1设计目录的组成

§2.3.2功能项

§2.3.3主体项

§2.3.4评价项

§2.3.5原理方案设计目录

§2.4小结

附表

第三章能量转换型产品的功能表达模型研究

§3.1引言

§3.2能量型作用对象的特征表达模型

§3.3能量转换功能原理解的产品基因

§3.3.1产品基因概述

§3.3.2能量转换功能原理解的产品基因

§3.3.3产品基因组

§3.4小结

附表

第四章基于产品基因的启发式原理方案设计研究

§4.1引言

§4.2基于能量型产品基因的启发式组合推理求解模型

§4.2.1能量种类转换

§4.2.2属性特征转换

§4.2.3原理解性能评价

§4.2.4基于产品基因的启发式组合推理算法

§4.3设计实例

§4.4结论

第五章系统实现及其应用

§5.1引言

§5.2 ECACDES系统功能

§5.3 ECACDES系统总体结构

§5.3.1用户交互界面(GUI)

§5.3.2设计信息库

§5.3.3推理机

§5.3.4评价模块

§5.3.5知识库维护模块

§5.3.6输入输出模块

§5.4应用实例

第六章总结与展望

§6.1研究总结

§6.2进一步研究设想

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及参与的科研课题

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摘要

设计活动是产品开发过程中最重要的环节之一.在设计过程中,概念设计是最富创新性的阶段.概念设计决定了产品的基本特征和主要构架,后续的过程主要是对这些设计概念的具体化和实现.面对二十一世纪产品竞争日益加剧的挑战,传统的设计手段和过程不足以很好地满足现代产品开发的需求,导致了现代工程设计学、其中包括概念设计理论与计算机和人工智能技术的结合.本文以能量转换系统概念设计自动化为研究对象,研究了概念设计及能量转换系统设计求解的一般方法和规律,包括系统知识建模、表达、获取和推理的方法,提出了能量转换功能原理解的产品基因模型及其启发式组合推理求解策略,并研制了一个支持其概念设计的原型系统ECACDES.全文共分六章.第一章为绪论,阐述了本课题的研究背景及其意义,分析了国内外在设计目录、生物遗传学设计法和功能推理上的研究现状和发展趋势,确定了本课题的研究内容、方法及工作步骤.第二章介绍了原理方案设计目录的相关概念,研究了设计目录开发的一般策略和步骤,针对能量转换型产品的特点,提出了能量转换功能原理解的关键载体项和原理解的定量评价策略,确定了能量转换型产品的原理方案设计目录的总体组成结构.第三章分析了能量型作用对象的特点,研究了通用的能量型作用对象的特征表达模型,并引入产品基因的概念,提出了能量转换功能原理解的产品基因模型和产品基因组的概念.第四章研究了能量转换系统的原理方案设计,提出了基于产品基因的启发式组合推理求解模型,实现了能量转换功能的快速求解.并以太阳能发动机为例进行了验证.第五章研制了一个支持能量转换系统概念设计的原型系统ECACDES,详细介绍了系统的总体结构、各个功能模块、操作界面和应用实例.第六章对全文工作进行了总结,并对未来研究做了设想.

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