设备设计/诊断维能/再制造
现代制造工程（ModemManufacturingEngineering）
基于知识工程的液压系统配置设计
李泽蓉，曾富洪"，周兰花
2012年第7期
（1攀枝花学院机电工程学院，攀枝花617000：2枝花学院材料工程学院，攀枝花617000）
摘要：为了提高液压系统的设计质量和效率，以知识工程理念为基础，提出了液压原型单元和液压配置单元的概念，给出了它们的知识表达，并建立了相应的IDEF1x信息模型；进而设计了液压系统两阶段配置求解算法：第一阶段根据设计要求和主要参数计算结果，为液压系统原理图中的每个液压原型单元选配出配胃单元；第二阶段以价值系数、质量水平和可靠度为优化目标，建立基于遗传算法的液压系统配置求解体系并进行求解。该算法收效性好，实用性强，能有效地解决液压系统配置组合煤炸间题。最后，以折弯机液压系统配置设计为实例，验证了所述方法的可行性和有效性。关键调：知识工程；遗传算法：液压系统：液压原型单元；液压配置单元
中图分类号：TP31文献标志码：A文章编号：1671—3133(2012)07-012608
Hydraulic system configuration design based on knowledge engineering
Li Zerong',Zeng Fuhong',Zhou Lanhua?
(1 Department of Mechanical and Electronic Engineering,Panzhihua
University,Panzhihua 617000,Sichuan,China;
2 Department of Material Engineering,Panzhihua University,Panzhihua 617000,Sichuan,China)
Abstract: To improve the quality and efficiency of hydraulie system configurastion design,the concepts for Hydraulie Prototype U-nit(HPU) and Hydraulie Configuration Unit( HCU) were proposed ,their knowledge expresion were given,the IDEFIx infomma-tion model for hydraulic system design was constructed basod on Knowledge Engineering ( KE), Then two-phase solving algorithm for hydraulic system configuration was designed,in the first phase,the HCUs which met the configuration requirement were select-ed for each HPU according to design demands and result of parameter calculation,in the seeond phase,the complete solution sys-tem for hydraulic system eonfiguration was established based on Genetie Algorithm( GA) with value eoeficient, quality lcvel and reliability as three optimal objectives, which was used to solve optimization problem of hydraulie system configunation design. This new algorithm with good eonvergence and practicality could solve the combinalorial explosion problecm of hydraulic system configu-ration, Finally,a eonfigurable hydrsulic system for press brake case was presented to verify the effectiveness and feasibility of the presented approach.
Key words; Knowledge Engineering( KE) ; Genetic Algorithm( GA) ;hydraulic system; Hydraulic Prototype Unit( HPU) ; Hydrau-lie Configuration Unit( HCU )
0引言
液压传动系统是液压机械的核心组成部分，传统方法设计时，通常遵循如下步骤""：确定液压执行元件的形式；进行工况分析，确定系统的主要参数；确定基本方案，拟定系统原理图；制造选择液压元件；进行液压系统的性能验算；绘制工作图，编制技术文件。整个设计过程主要基于设计者的经验，依靠人工来完成，其中液压元件的选择更是如此。这样很难综合保证整个液压系统的经济性、可靠性和质量水平。同时，这种人工方式对液压系统设计过程的经验知识的 126
万方数据
捕获、存储、积累以及后续的继承、重用和创新十分不利，严重影响液压系统的设计质量和效率。知识工程(KE)技术为这类问题的解决提供了有效途径。KE 主要包含知识的获取、表达、推理、建模和繁衍。其中最为关键的是知识的表达、建模和推理。国内外学者对此进行了大量的研究。
1)就配置设计而言，在知识的建模和表达方面具有代表性的方法包括：（1）基于产品BOM（BilofMa terials)结构的知识建模和表达(3)，以BOM为纽带，将配置设计过程中相关的信息（如3D数字化模型、工程图及设计文档等)进行集成，并将BOM以表结构或树