復雜寶石加工專用裝備方案設計技術及其應用研究.pdf

1、現(xiàn)代化生產(chǎn)與科技的飛速發(fā)展，對機電裝備的功能需求日趨復雜，因此對于復雜機電系統(tǒng)方案設計技術的研究與探索，成為學術界和工業(yè)界的研究重點。本文針對復雜寶石加工專用裝備的方案設計進行了深入的研究，提出了基于語義特征的復雜寶石加工專用裝備功能方案求解技術、基于可拓邏輯的復雜寶石加工專用裝備結構方案變型技術、基于機電分析的復雜寶石加工專用裝備傳動系統(tǒng)控制方案耦合技術。并且，將其成功應用于裝備的設計和開發(fā)過程之中。 第1章，概述了機電一體化

2、技術的發(fā)展，介紹了復雜機電系統(tǒng)的定義和特點，闡述了本課題的研究背景及其意義，綜述了復雜機電系統(tǒng)設計與開發(fā)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及今后的發(fā)展趨勢，說明了復雜寶石加工專用裝備方案設計技術的提出，并給出了論文的主要研究內(nèi)容及總體結構框架。 第2章，提出了基于語義特征的復雜寶石加工專用裝備功能方案求解技術。從方案設計開始，就以功能語義作為設計者表達創(chuàng)新思維的工具，通過對設計語義及其關聯(lián)信息的形式化描述，構建復雜寶石加工專用裝備的功能語義結構樹

3、，并對其進行功能分析得到裝備的功能元，抽象關聯(lián)為語義特征，構建了復雜寶石加工專用裝備的功能模型，給出了產(chǎn)品的功能結構映射體系，最后詳細闡述了復雜寶石加工專用裝備功能求解的詳細流程。 第3章，提出了基于可拓邏輯的復雜寶石加工專用裝備結構方案變型技術。針對傳統(tǒng)產(chǎn)品信息模型存在的不足，將可拓理論引入到復雜寶石加工專用裝備信息建模中，構建了復雜寶石加工專用裝備概念結構形式化表達的可拓復合元模型，定義了支持產(chǎn)品創(chuàng)新設計的衍生、變異、擴縮、

4、重組等5類變型運算操作，詳細介紹了復雜寶石加工專用裝備概念結構變型設計的算法和過程。 第4章，提出了基于機電分析的復雜寶石加工專用裝備傳動系統(tǒng)控制方案耦合技術。在分析復雜寶石加工專用裝備機電耦合特點的基礎上，設計了電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)三閉環(huán)高精度控制方案，通過構建各個子系統(tǒng)的耦合控制數(shù)學模型，并對其進行耦合關聯(lián)，建立復雜精密傳動系統(tǒng)的機電耦合數(shù)學模型，最后對復雜寶石加工專用裝備精密傳動系統(tǒng)的性能進行了仿真分析，驗證了上述理論的

5、正確性和有效性。 第5章，將前面章節(jié)的技術應用于實際的復雜寶石加工專用裝備的設計和開發(fā)過程中。在功能方案求解階段，應用功能語義對裝備的功能進行分解得到裝備的功能語義結構樹，通過語義特征的功構映射獲得實現(xiàn)復雜寶石加工專用裝備功能元的機構，進行機構重組建立了裝備的設計方案并擇優(yōu)選取。在結構方案變型設計階段，應用文中的5類變型操作方法，對裝備中的復雜零件進行變型設計，直到滿足設計的需求為止。最后，給出了復雜寶石加工專用裝備精密傳動控制