復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)中參數(shù)關(guān)聯(lián)和等效簡(jiǎn)化方法及其應(yīng)用.pdf

1、復(fù)雜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜、運(yùn)行工況多變、設(shè)計(jì)變量數(shù)量眾多、多性能目標(biāo)相互耦合，使得產(chǎn)品的性能設(shè)計(jì)異常困難，難以獲得產(chǎn)品整體性能最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。模型復(fù)雜性和計(jì)算復(fù)雜性是復(fù)雜產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一。本文在對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)和分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)設(shè)計(jì)變量與性能關(guān)聯(lián)強(qiáng)度計(jì)算、設(shè)計(jì)模型解耦和設(shè)計(jì)模型等效簡(jiǎn)化等問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，根據(jù)研究成果開(kāi)發(fā)了大型空分裝備性能設(shè)計(jì)系統(tǒng)，在杭氧8萬(wàn)等級(jí)空分裝備設(shè)計(jì)中進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。
　　

2、論文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　第一章概述了復(fù)雜產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀，綜述了設(shè)計(jì)變量與性能間關(guān)聯(lián)強(qiáng)度分析、設(shè)計(jì)模型解耦、模型等效簡(jiǎn)化、性能求解等關(guān)鍵技術(shù)，給出了本文擬解決的問(wèn)題，介紹了本文的研究?jī)?nèi)容和組織結(jié)構(gòu)。
　　第二章提出了多源數(shù)據(jù)融合的設(shè)計(jì)變量與性能關(guān)聯(lián)強(qiáng)度計(jì)算方法。使用響應(yīng)面擬合法和灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法實(shí)現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)的融合分析及性能設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建?；趩我蛩孛舾卸刃畔㈧氐木岛蜆?biāo)準(zhǔn)差，將設(shè)計(jì)變量劃分為強(qiáng)關(guān)聯(lián)變量、弱關(guān)聯(lián)變量

3、和變關(guān)聯(lián)變量。構(gòu)建了變關(guān)聯(lián)矩陣，在性能求解中實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)變量與性能間關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的精確計(jì)算及設(shè)計(jì)變量的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。
　　第三章提出了設(shè)計(jì)變量與性能間多重耦合聚類分析與設(shè)計(jì)模型解耦技術(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)變量與性能的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度構(gòu)建了包含設(shè)計(jì)變量與性能間耦合關(guān)聯(lián)、變量間耦合關(guān)聯(lián)和性能間耦合關(guān)聯(lián)等多重耦合信息的綜合耦合度矩陣。通過(guò)綜合耦合度矩陣的降維分析和變量性能二元樹(shù)的分支耦合度比較，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)變量與性能的聚類分析。提出了聚合度的概念進(jìn)行設(shè)計(jì)模型解耦效

4、果評(píng)價(jià)，以聚合度為指標(biāo)進(jìn)行了設(shè)計(jì)模型解耦。
　　第四章提出了相似組合模型的參數(shù)攝動(dòng)等效簡(jiǎn)化技術(shù)。分析了相似組合模型的特點(diǎn)，根據(jù)同類變量的小擾動(dòng)分析結(jié)果，進(jìn)行了參數(shù)的奇異攝動(dòng)分析。提出了相似組合模型等效簡(jiǎn)化的系數(shù)設(shè)置準(zhǔn)則，包括組合模型劃分準(zhǔn)則、敏感子模型選取準(zhǔn)則和修正系數(shù)求解準(zhǔn)則。應(yīng)用于精餾上塔開(kāi)環(huán)響應(yīng)和閉環(huán)響應(yīng)下的產(chǎn)品純度預(yù)測(cè)，保證了產(chǎn)品純度預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　第五章提出了參數(shù)不確定性分析的模型等效簡(jiǎn)化技術(shù)。進(jìn)行了各類參

5、數(shù)不確定性的來(lái)源分析和定量表征，構(gòu)建了性能不確定性度量函數(shù)。基于性能預(yù)測(cè)區(qū)間進(jìn)行設(shè)計(jì)變量采樣點(diǎn)選取，基于模型均方誤差進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)采樣點(diǎn)選取，構(gòu)建了性能不確定性驅(qū)動(dòng)的等效簡(jiǎn)化模型。應(yīng)用于換熱器的傳熱性能求解，提高了換熱器翅片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果的穩(wěn)健性。
　　第六章實(shí)現(xiàn)了大型空分裝備性能設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研制。將本文提出的理論方法應(yīng)用于大型空分裝備的性能設(shè)計(jì)，介紹了軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，詳細(xì)闡述了軟件的各項(xiàng)功能。并將該軟件應(yīng)用于杭氧8萬(wàn)等級(jí)空分裝備的