检索结果-内蒙古大学图书馆

实验技术与管理 2023年第11期40卷 175-182页

作者：陈宇郑启瑞邓啸宇王梓桐商毅张蓉华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074

“电力电子技术”是一门应用性和实践性极强的学科,通常配置了相关的电力电子实验教学环节。但传统定制化的规范型、基础性实验平台教学效果不佳、实验案例更迭困难。为解决上述问题,该文提出一种基于模块标准化和设计自动化理念的新型... 详细信息

“电力电子技术”是一门应用性和实践性极强的学科,通常配置了相关的电力电子实验教学环节。但传统定制化的规范型、基础性实验平台教学效果不佳、实验案例更迭困难。为解决上述问题,该文提出一种基于模块标准化和设计自动化理念的新型电力电子实验教学平台,其优势在于:①既可快速组装,又能给予学生足够的测试自由和创新空间;②布局紧凑美观,性能优异,教学示范效果好;③配套自动辅助设计软件,极大缩短了课程开发周期。这些优势与“新工科”实践性、创新性及工程认知等理念完全契合,可显著提升实验教学质量。

关键词：新工科电力电子技术实验教学平台模块标准化设计自动化

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产品结构创新设计自动化理论及CAD系统构造

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中国机械工程 2001年第8期12卷 900-902页

作者：徐志刚周以齐刘庆亮艾兴山东大学山东小鸭集团

针对目前产品结构设计自动化中普遍存在的随机性、非有理化和非规范化造成的效率低、自动化程度低、创新性差等问题 ,提出基于广义映射原理的自顶向下的产品设计过程模型 ,讨论了该原理对创造性工作的智能支持 ,介绍了基于该原理开发的... 详细信息

针对目前产品结构设计自动化中普遍存在的随机性、非有理化和非规范化造成的效率低、自动化程度低、创新性差等问题 ,提出基于广义映射原理的自顶向下的产品设计过程模型 ,讨论了该原理对创造性工作的智能支持 ,介绍了基于该原理开发的软件原型系统 GPAL。

关键词：产品结构自顶向下创新设计设计自动化 CAD 产品设计

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工艺参数变化情况下纳米尺寸混合信号集成电路性能分析设计自动化方法研究

工艺参数变化情况下纳米尺寸混合信号集成电路性能分析设计自动化...

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作者：郝志刚上海交通大学

学位级别：博士

随着集成电路工艺尺寸不断下降，工艺参数变化问题的重要性不断提高。一些过去在集成电路设计和制造中可以忽略的问题由于工艺参数变化需要被重新考虑。本论文的研究偏重于集成电路设计自动化领域，主要目的是分析在工艺参数变化情况下... 详细信息

随着集成电路工艺尺寸不断下降，工艺参数变化问题的重要性不断提高。一些过去在集成电路设计和制造中可以忽略的问题由于工艺参数变化需要被重新考虑。本论文的研究偏重于集成电路设计自动化领域，主要目的是分析在工艺参数变化情况下集成电路性能所受到的影响。在现代的半导体制造工艺下，大规模的芯片系统被设计和生产出来，芯片中最复杂的结构是其中的互连线。而在参数变化情况下，互连线的电阻，电感，电容的变化对于芯片的性能产生很大影响。另一方面，由于芯片集成度的提高以及在更多移动多媒体方面的应用，针对芯片在参数变化情况下的功耗分析也变得非常重要。而与此同时，模拟电路虽然与数字电路相比集成度较低，但是由于模拟电路需要很多匹配，工艺参数变化带来的效应对模拟电路来说也不能忽略。针对以上提到的问题，本论文分别从几个方面展开了如下研究工作：针对参数变化情况下互连线的电感值发生变化影响互连线性能的情况，论文提出一种考虑参数变化以及参数相关情况下统计分析互连线电感建模及提取的算法。新的算法使用正交多项式来表示互连线电感值的分布。当给定互连线的参数及其变化范围，本论文中提出的算法能够计算得到电感统计分布的解析表达式。实验结果证明，本论文提出算法的效率比传统的蒙特卡罗仿真算法效率获得平均为350倍提高。针对参数变化情况下互连线的时序问题和信号完整性问题，论文提出了一种全新的符号化矩Symbolic Moment及矩敏感度计算方法Symbolic Moment Calculator（SMC）对于参数化互连线进行分析。SMC使用了二分决策图Binary Decision Diagram（BDD）的数据结构来存储和计算符号化矩。给定一个互连线电路，它的矩计算决策图仅仅需要建立一次，之后便可以用来反复计算不同参数值情况下电路的矩和矩敏感度的值。SMC算法被应用于快速矩计算，统计时序分析及统计分析信号完整性问题上。论文提出的SMC算法与传统的算法相比存在着100倍至1000倍的效率上的提高。针对参数变化情况下芯片功耗变化的问题，论文提出了一种可以考虑电路工艺参数之间相关性的芯片功耗的统计分析方法。这种方法相比传统的方法来说，能够分析芯片的全部功耗在参数变化情况下的分布，而不是分别分析芯片的动态功耗和漏电流功耗。这种方法可以去除电路参数之间的相关性效应，并且减少需要考虑的参数数目。实验结果证明，在考虑固定输入波形情况下论文提出的算法比传统的蒙特卡罗算法快100倍，在考虑随机输入波形情况下比蒙特卡罗算法快20倍。为了准确预测参数变化可能造成的模拟电路的性能变化的影响，本文进一步提出的算法能够通过仿射区间算法计算出包含参数变化的系统传输函数，并且快速获得系统传输函数响应的变化范围。新的算法采用行列式二分决策图算法Determinent DecisionDiagram（DDD）导出系数用区间表示的传输函数。然后通过使用Kharitonov定理，快速获得传输函数频率响应的振幅和相位的最大最小变化范围。实验结果证明这种新算法与传统的蒙特卡罗算法相比对于选定的测试例子速度上有平均90倍的提高。

关键词：设计自动化参数变化统计分析符号化互连线正交多项式主元提取法二分决策图

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夹具定位原理在产品设计自动化中的应用

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机械制造 2003年第3期41卷 31-33页

作者：杨志宏黄克正山东大学机械工程学院邮政编码济南250061

为了解决产品设计自动化的问题,在分析用于夹具设计的六点定位原理的基础上,提出了广义定位原理。基于广义定位原理及分解重构等理论,构造了产品自动化设计理论模型,并进行了软件系统的实现。

关键词：广义定位功能表面设计自动化

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基于参数化设计方法的齿轮设计自动化技术

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组合机床与自动化加工技术 2010年第3期 7-10页

作者：杨波张明勇济南大学机械工程学院济南250022

为提高齿轮的设计效率,研究了基于网络及参数化设计方法的齿轮设计系统构建的关键技术和实现方法,将机械产品参数化设计和网络技术等现代设计方法引入到齿轮的设计过程中,以网络、实体建模、CAD二次开发技术为依托,以Internet为载体,构... 详细信息

为提高齿轮的设计效率,研究了基于网络及参数化设计方法的齿轮设计系统构建的关键技术和实现方法,将机械产品参数化设计和网络技术等现代设计方法引入到齿轮的设计过程中,以网络、实体建模、CAD二次开发技术为依托,以Internet为载体,构建了一个齿轮自动化设计系统,系统可根据设计者所录入的参数,自动生成齿轮的模数、齿数以及相应的结构尺寸等设计结果,并由该尺寸驱动自动生成齿轮的三维实体和二维工程图,实现了齿轮的快速与自动化设计。

关键词：齿轮设计自动化参数化设计网络技术

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基于产品基因进化的结构设计自动化

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机械科学与技术 2004年第7期23卷 813-815页

作者：刘怡黄克正刘和山杨志宏山东大学CAD重点实验室济南250061

基因是人类研究自然界遗传和进化的重要依据 ,在现代机械设计中 ,将基因工程思想用于产品结构设计 ,从未知产品根本需求和实现功能出发 ,在广义定位原理和基于功能表面分解重构技术基础上 ,形成“产品基因”这一全新设计理念 ,进而以此... 详细信息

基因是人类研究自然界遗传和进化的重要依据 ,在现代机械设计中 ,将基因工程思想用于产品结构设计 ,从未知产品根本需求和实现功能出发 ,在广义定位原理和基于功能表面分解重构技术基础上 ,形成“产品基因”这一全新设计理念 ,进而以此为依据提出基于产品基因型进化思想的产品建模方法 ,并用实例验证这一方法的优越性。

关键词：产品基因功能表面广义定位原理设计自动化

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CIMS环境下的产品设计自动化系统的研究 ——复杂机电产品的建模、系统设计与优化设计

CIMS环境下的产品设计自动化系统的研究 ——复杂机电产品的建模...

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作者：欧松华南理工大学

学位级别：博士

复杂机电(CEM，Complex Elecro-Mechanical)产品属于离散制造类型的产品，相当多的复杂机电产品在设计和制造方面具有相当的难度，是目前国际制造业竞争的焦点。竞争的目标是使得设计与制造的产品在性能价格比上具有更强的竞争力与合理... 详细信息

复杂机电(CEM，Complex Elecro-Mechanical)产品属于离散制造类型的产品，相当多的复杂机电产品在设计和制造方面具有相当的难度，是目前国际制造业竞争的焦点。竞争的目标是使得设计与制造的产品在性能价格比上具有更强的竞争力与合理性。我国目前大中型企业普遍存在着缺乏新产品的设计开发能力，开发周期长，设计手段落后，在国际市场竞争中处于十分不利的地位。对复杂产品系统设计自动化与智能化的研究是一个十分迫切的任务。本文以复杂机电产品的概念设计和物理设计为出发点，研制一种系统级的自动化设计系统，以达到某种程度改善企业新产品的系统设计能力，缩短产品的开发周期。最终目的是旨在开发出一种具有自主版权的CEM产品设计自动化系统，能在离散制造业中得以推广应用。本文在以下几个方面作了一些研究、系统分析与设计工作。 1．复杂产品系统的设计是计算机辅助或智能建立模型、仿真与评价的过程。产品模型应该反映产品系统各个侧面的信息，任何单一侧面的产品模型在分析与设计复杂产品系统时，都不具备设计信息的完整性。CEM产品系统的模型应该反映构成产品的可制造物理实体的多层次递阶结构、系统动态特性和系统功能等三个侧面，所以CEM产品系统的多视图模型由结构视图、动态特性视图和功能视图组成。结构视图描述产品系统物理制造实体的构成，具有多层次递阶结构，并且是各局部模型的结构体系；动态特性视图模型采用封装的形式，它描述系统的动态特性并支持系统的动态仿真；功能视图表达系统各分功能之间的相互关系以及描述物理制造实体实现其功能的原理结构，它是实现计算机智能设计和辅助概念设计与物理设计的基础。该集成视图能够很好地说明产品的并行设计。 2．设计了一种计算机辅助产品设计系统(CAPDS，Computer Aided Product Design System)的体系结构。CEM产品是一个电子和机械的集成系统，设计的困难在于消除对电子和机械描述的界线，基于功能视图的概念设计和物理设计能有效地消除它们的界线。CAPDS基于下述设计方法：概念设计是建立具有递阶结构的产品系统功能视图，功能视图是产品功能实现原理的结构性综合；物理设计是功能视图或动态视图对结构视图的映射。本文主要研究功能视图对结构视图的映射。由于结构视图是产品数据库中产品说明数据的逻辑结构，所以物理设计的结果可以生成构成产品系统的物理制造实体的物料清单(BOM，Bill Of Materials)。提出了基于制造实体分类

关键词：复杂机电产品设计自动化产品模型多视图模型并行工程概念设计物理设计决策支持系统多目标决策模糊多目标决策模糊多目标综合评估优化设计进化算法遗传算法模拟进化-退火算法收敛性

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基于人工智能的BIM疏散设计自动化方法

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图学学报 2021年第2期42卷 299-306页

作者：梁裕卿吉久茂杨佳蕾张东升王珂王凌宇同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092 上海建筑数字建造工程技术研究中心上海200092 普华永道信息技术(上海)有限公司数字方案部上海200021 同济大学建筑与城市规划学院上海200092

针对目前建筑信息模型(BIM)消防疏散路径人工绘制的耗时问题,从提高设计效率出发,提出了一种基于深度Q学习(DQN)与A*结合的混合算法,并以此开发了一种基于该算法的BIM疏散自动设计工具。首先,房间疏散路径使用A*算法进行绘制;然后使用... 详细信息

针对目前建筑信息模型(BIM)消防疏散路径人工绘制的耗时问题,从提高设计效率出发,提出了一种基于深度Q学习(DQN)与A*结合的混合算法,并以此开发了一种基于该算法的BIM疏散自动设计工具。首先,房间疏散路径使用A*算法进行绘制;然后使用改进的DQN算法确定楼层疏散中疏散门至安全出口的路径再以A*算法绘制。在DQN算法的基础上重新设计了奖励矩阵赋值及增加了奖励矩阵验证机制提高了绘制正确性;最后,使用以该算法为基础的疏散设计自动化工具对实际项目进行了实验。结果表明,该算法不仅能正确绘制路线并且比手工绘制效率提高2~3倍。通过服务器部署及硬件的升级为该算法效率进一步提升提供了可能。目前基于该算法的自动设计工具已在同济设计院上海建筑数字中心的多项实际项目中使用。

关键词：人工智能建筑信息模型疏散设计自动化深度Q学习

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以人为原型的设计自动化理论与技术研究

以人为原型的设计自动化理论与技术研究

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作者：王艳东山东大学

学位级别：博士

全球化经济竞争和信息化技术的普及使设计人员面临高效与高质量创新产品设计的挑战，自动处理大量设计信息并能辅助产生新产品概念的智能工具日益得到研究领域的重视。然而发明创造的神秘性和机械设计工作对经验的严重依赖性成为智能工... 详细信息

全球化经济竞争和信息化技术的普及使设计人员面临高效与高质量创新产品设计的挑战，自动处理大量设计信息并能辅助产生新产品概念的智能工具日益得到研究领域的重视。然而发明创造的神秘性和机械设计工作对经验的严重依赖性成为智能工具发展必须逾越的鸿沟。理论研究是先进智能工具开发的关键内容。人类是至今为止唯一创新来源，人从事设计活动，是设计活动的主角，模仿人进行设计是设计自动化的主要途径之一。因此，本课题选择人为研究对象，深入探讨了创新设计自动化的理论与技术，对先进智能工具的开发具有重要的理论意义，对改进设计实践具有方向性的指导作用和实用价值。本文首先系统综述了国内外产品设计理论和方法，现代主义设计哲学研究，产品概念设计的关键技术及其发展现状，进而阐明了该领域研究中存在的主要问题和未来研究趋势。研究了人造物的产生发展历史，就人造物的不同结构进行了归纳，并且比较和借鉴了生物体的生命特征，提出了以人为原型的设计自动化理论，试图统一现存的设计理论和思想，进而研究了相关的设计自动化关键技术，开发了概念设计自动化软件系统LORD-DARFAD。通过实例阐述和验证了以人为原型的设计自动化理论思想和相应技术系统的正确性和有效性。论文的主要内容如下：在理论研究方面，综合运用分解重构理论、功能表面概念和广义定位原理，系统提出了以人为原型的设计自动化理念，初步综合了各种设计理论和思想在概念设计自动化领域的影响，为建立和开发可操作性强的概念创成设计方法和设计自动化系统奠定了理论基础。研究了人造物由简单到复杂的发展历史，重点剖析了原始人造物的产生过程，在现有“机器是人类功能的延伸和替代”的一般哲学观基础上，总结归纳出“人造物是人体的延伸”的设计技术思路，结合分解重构原理，发展为“人造物从人原型上分解重构”的生长型的设计方法，为产品概念结构设

关键词：设计自动化概念设计设计理论生长型设计分解重构

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机电系统虚实一体化的创新设计自动化理论与技术研究

机电系统虚实一体化的创新设计自动化理论与技术研究

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作者：霍志璞山东大学

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20世纪60年代涌现的虚拟现实技术曾引起各国技术界、产业界以及用户的广泛关注并迅速渗透至人们生活的方方面面。近年来，随着虚拟现实理论与技术研究的逐步深入，虚拟现实系统的应用也日趋成熟，围绕如何有效利用虚拟现实技术进行产品... 详细信息

20世纪60年代涌现的虚拟现实技术曾引起各国技术界、产业界以及用户的广泛关注并迅速渗透至人们生活的方方面面。近年来，随着虚拟现实理论与技术研究的逐步深入，虚拟现实系统的应用也日趋成熟，围绕如何有效利用虚拟现实技术进行产品设计以及如何科学的进行虚拟现实系统的设计，成为需要着力研究的课题。事实上，人类诉求设计理论和设计技术的历程由来已久，终极目标是根据设计思维行为规律实现产品设计全过程的自动化，使设计人员真正从繁琐的手工设计中解脱出来，提高设计效率和设计质量，进而增强产品的市场竞争能力。国内外众多学者在设计自动化领域取得了一些令人鼓舞的成就，然而现有成熟的CAD系统仍未彻底解决长期困扰学术界的需求分析、概念设计、功构映射等难题，对符合设计人员正常设计思维的Top-down设计风范和并行设计等问题的考虑仍显不足，因而导致在人机协同、创新能力等方面的支持依旧有限。作为一种行之有效的设计方法，虚拟设计丰富了设计行为方式，提供了崭新的设计表达形式和设计评价理论，能够在产品设计完成之前形成对产品的具体印象和感受，这些均有助于弥补现有CAD系统的缺陷，但从总体上讲，虚拟设计对设计全过程、特别是对设计过程的早期阶段、对待设计机电系统可能具有的虚实结合功能以及对人在待设计机电系统中的功能体现等问题缺乏考虑，产品设计或使用的体验多是主观的、感性的。兼及众多先进的设计哲理和方法，并结合对传统设计过程的深刻领悟，基于已取得的分解重构原理和概念产品生长型设计过程模型等研究成果，本文从虚实一体化角度立论，提出了面向机电系统设计自动化的虚实一体化概念创新设计理论，在此基础上，针对计算机描述和处理问题的特点，构建了机电系统虚实一体化概念创新设计平台，在此平台下，进行了棉花打包机、数控车削中心、车辆驾驶和腹腔镜手术训练等虚实结合系统的设计实例验证，其中，棉花打包机和数控车削中心虚拟系统已得到济南星科经贸有限公司面向全国职业技术培训的推广应用，腹腔镜手术虚拟训练系统已获得国家专利并已着手开展临床应用。机电系统虚实一体化概念创新设计理论是对虚拟设计理论的继承和创新。较之虚拟设计，虚实一体化设计理念更能够诠释产品设计自动化全过程，虚实一体化设计理念从哲学的高度回答设计思维本身的虚实结合、人、机协同设计或应用系统的虚实结合、设计或应用系统自身功能上的虚实结合3方面问题，将产品设计理论概括为设计过程的虚实一体化、产品信息的虚实一体化和系统实现的虚实一体化3方面内容。在虚实一体化设计过程模型的研究工作中：首先提出以质、能、信息一体化设计信息流有序流动的观点剖析虚实一体化的设计过程，即认知领域关于物质的质、能的信息化描述连同信息本身一体化为设计领域的设计信息并在产品设计的过程中有序流动，从而将产品设计自动化全过程中的认知与设计(实践)、人、机协同决策以及设计自身的进化等问题有机结合起来，使虚实一体化设计理念中“虚”的含义得到进一步具体化。然后以虚实一体化设计过程的需求分析阶段作为研究重点，从需求获取、需求理解、协商和评判、需求管理等3个实现环节展开虚实一体化需求分析的研究：(1)定义了机电系统需求分析模型和感知思维模型，并从两者虚实结合的意义上给出了作为机电系统虚实一体化需求分析出发点和基础的机电系统虚实一体化需求分析模型的定义，即满足感知思维模型与机电系统需求分析模型间虚实结合的需求分析模式，形成虚实结合的结构化信息，表达具有虚实结合行为的系统需求。(2)提出了需求链概念，并详细分析了完整产业链对应的需求链构成，将需求链上的4类用户抽象为3类需求源及视点，给出了用户需求，包括用户特征、需求源特征、用户需求信息模型的BNF范式定义，其中，用户需求信息模型以视觉、听觉、触觉和作业需求作为用户公共的需求定义模板，具备针对机电系统虚实结合行为的表达能力，使用户驱动的需求抽取具有良好的启发性和发散性。(3)提出了设计者进行用户需求校验的定性校验项，结合给出的用户元、设备元、对象元、环境元四元组的设计需求拓扑结构定义，从广度和深度上形成设计需求拓扑结构的BNF范式定义和映射规则；采用改进的层次分析法进行需求可行性的定量化分析，具体包括需求的重要性排序、合理范围划定、效益风险评估等；定义了基于分解重构原理的设计需求进化过程中涉及的需求分解重构、间接递归、需求变更等问题的解决规则。在虚实一体化产品信息模型的研究工作中：首先定义了与机电系统虚实一体化需求分析模型表述一致的机电系统虚实一体化功构设计模型，具体分析了设计空间中概念产品的质、能、信息的信息化表达形式，给出了设计方案、结构和参数等设计信息熵量度量的一般形式。然后确立了基于具有广阔重构空间的功能表面的功构设计信息表达

关键词：机电系统设计自动化概念创新设计虚实一体化设计

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