Автоматизация параметрического синтеза технических объектов на основе применения порождающих систем системологии инженерных знаний

5.4. Выводы к главе.

1. На основе приведенных сведений об особенностях работы объемных гидроприводов и анализа существующих методов их проектирования выполнена постановка задачи параметрического синтеза элементов гидропривода.

2. Средствами разработанного программного модуля создана база инженерных знаний проектирования одного из основных элементов объемного гидропривода — гидроцилиндра. Анализ результатов ПС, полученных с использованием данной БИЗ, позволил определить на основе разработанных нечетких критериальных оценок наилучшие по техническим (технологическим) показателям характеристики создаваемого объекта или его существующих модификаций.

3. Выполненный компьютерный эксперимент на сгенерированной средствами БИЗ имитационной модели ПС гидроцилиндра позволил провести анализ влияния исходных данных на эксплуатационные характеристики ТО, а также оценить и спрогнозировать динамические свойства гидросистемы еще на начальных стадиях проектирования.

4. Рассмотрена методика анализа технико — экономической эффективности разработанного метода, основанная на том, что конструкторско — технические характеристики ТО, полученные средствами созданного программного модуля, обладают улучшенными потребительскими свойствами. Приведены соответствующие аналитические зависимости для определения экономического и информационного критериев эффективности разработанного метода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В результате проведенных в диссертационной работе исследований была создана комплексная система по автоматизации параметрического синтеза ТО на основе порождающих систем системологии инженерных знаний с применением методов искусственного интеллекта и имитационного моделирования. При этом были разработаны:

— структура метода автоматизации параметрического синтеза ТО, основанного на результатах систематизации концепций, изложенных в диссертационной работе и представляющая собой совокупность подсистем, организованных по модульному принципу и реализующих все этапы данного метода;

— специализированное программное обеспечение инвариантное к объекту проектирования для компьютеризации подсистем, реализующих разработанный метод автоматизации ПС ТО.

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Компьютерные технологии и системы» Брянского государственного технического университета.

В процессе проведения исследований на основе задач, поставленных в диссертационной работе «Автоматизация параметрического синтеза технических объектов на основе применения порождающих систем системологии инженерных знаний «, были получены следующие основные результаты:

— для формирования теоретической базы метода автоматизации параметрического синтеза ТО разработан подход к представлению данной проектной процедуры как порождающей системы системологии инженерных знаний, на основе которого выполнены ее формализация в виде имитационной модели и проведена постановка задачи параметрического синтеза;

— предложены принципы и алгоритмы повышения уровня интеллектуализации исследуемой проектной процедуры, которые заключаются в представлении всего объема знаний и данных, необходимых для ПС как базы инженерных знаний семантически — фреймового типа и генерации на ее основе имитационной модели ПС;

— разработана и исследована структура метода автоматизации ПС ТО, как совокупности взаимосвязанных подсистем, компьютерная реализация которых позволяет повысить эффективность и уровень автоматизации проектной процедуры ПС за счет сокращения доли нетворческих, рутинных работ в общем балансе времени процесса проектирования;

— разработан программный модуль автоматизации предложенного метода, основанный на технологиях объектно — ориентированного программирования и проектирования прикладных программных систем, ориентированных на обработку знаний, инвариантный к объекту проектирования и позволяющий повысить качество проектных решений;

— выполнена постановка задачи параметрического синтеза основного исполнительного элемента гидропривода — гидроцилиндра с учетом влияния различных исходных данных на проектирование на конструктивные и динамические характеристики изделия в процессе последующей эксплуатации;

— разработана база инженерных знаний автоматизации ПС элементов объемного гидропривода. На основе сгенерированной имитационной модели ПС выполнен компьютерный эксперимент, который позволил выявить с использованием разработанных нечетких критериальных оценок наилучшие по техническим показателям варианты проектируемого изделия, а также оценить динамические свойства гидросистемы ещё на начальных этапах проектирования.

Результаты выполненных исследований докладывались на международных и региональных конференциях, на научно — технических советах ОАО «Агрегатный завод» (г. Людиново) и НПО «Информ — система» (г. Москва), опубликованы в центральных научно-технических журналах, используются при проектировании и выборе оборудования систем объемного гидропривода для строительных, дорожных и ирригационных машин на предприятии ОАО «Ирмаш» (г. Брянск), применяются в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по дисциплине «Системы искусственного интеллекта» специальности САПР.

1. Аверченков В. И., Каштальян И. А., Пархутик А. П. САПР технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов. Минск: Вышэйшая шк., 1993. — 288 с.

2. Аверченков В. И., Казаков П. В. Информационные технологии в инженерной деятельности // Сборник информационных материалов III Международного Молодежного Форума. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — С.74 — 75.

3. Аверченков В. И., Казаков П. В. Имитационное моделирование в системах интеллектуального проектирования // «Интеллектуальные системы». Труды V Междунар. симпозиума. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. — С.94 — 96.

4. Аверченков В. И., Казаков B.C., Казаков П. В. Методология интеллектуального проектирования технических систем на основе имитационных моделей // Техника машиностроения. 2002. — № 3. — С.116 — 121.

5. Аверченков В. И., Казаков B.C., Казаков П. В. Интеллектуальное проектирование элементов объемного гидропривода // Справочник. Инженерный журнал. 2003. — № 6. — С. 14 — 18.

6. Аверченков В. И., Казаков B.C., Казаков П. В. Применение интеллектуальных комплексов моделирования для исследования технических систем. // Техника машиностроения. 2003. — № 5. — С.42 — 47.

7. Аверченков В. И., Шкаберин В. А., Казаков П. В. Аномалии в реляционных базах данных. Информационные технологии в образовании, технике и медицине: Сб. науч. трудов. В 2-х ч. 4.2 / ВолгГТУ. Волгоград, 2000. С. 4 — 6.

8. Алексеев A.B., Борисов А. И., Вилюмс Э. Р., Фомин С. А. Интеллектуальные системы принятия проектных решений. Рига: Зинатне, 1997.-320с.

9. Андрейчиков A.B., Андрейчикова О. Н. Компьютерная поддержка изобретательства. М.: Машиностроение, 1998. — 472 с.

10. Андрейчикова О. Н. Разработка и исследование интеллектуальной системы принятия решений на нечетких множествах // Информационные технологии. 1999. — № 8. — С.10 — 19.

11. Бакаев A.A. и др. Методы организации и обработки баз знаний. Киев: Наук. думка, 1993. 148 с.

12. Батищев Д. И. Поисковые методы оптимального проектирования. М.: Сов. радио, 1975. — 216 с.

13. Бирюков Б. Н. Гидравлическое оборудование металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1981. 112 с.

14. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование, 2-е изд.: Пер. с англ. М.: «Издательство Бином», СПб.: «Невский диалект», 1998. — 560 с.

15. Вавилов A.A., Имаев Д. Х., Плескунин В. И., Фомин Б. Ф. Имитационное моделирование производственных систем. М.- Берлин: Машиностроение: Техника, 1983. — 416 с.

16. Валиев Т. А. и др. Оптимизация информационно-вычислительных систем методами имитационного моделирования на ЭВМ. Ташкент: ФАН, 1991.132 с.

17. Васильев В. И. и др. Имитационное управление неопределенными объектами. Киев: Наук, думка, 1989. — 216 с.

18. Герасименко В. Г. Имитационное моделирование в задаче выбора оптимальной стратегии ремонта технических систем // Информационные технологии. 2002. — № 3. — С.26 — 32.

19. ГОСТ 6540–68. Гидроцилиндры и пневмоцилиндры. Ряды основных параметров. М.: Изд-во стандартов, 1983. — 8 с.

20. Давид Марка, Клемент Мак Гоуэн. Методология структурного анализа и проектирования: Пер. с англ. М.: Мир, 1993. — 240 с.

21. Дворянкин А. М., Половинкин А. И., Соболев А. Н. Методы синтеза технических решений. М.: Наука, 1977. — 103 с.

22. Дейт К.Дж.

Введение

в системы баз данных: Пер. с англ. К.: Диалектика, 1998.-784 с.

23. Джонс Дж. Инженерное и художественное конструирование. М.: Мир, 1976.-374 с.

24. Долгачев Ф. М., Лейко B.C. Основы гидравлики и гидропривод. М.: Строй-издат, 1981. — 183 с.

25. Евгенев Г. Б. Системология инженерных знаний. М.: Изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — 376 с.

26. Евгенев Г. Б. Модели вместо алгоритмов. Смена парадигмы разработки прикладных систем // Информационные технологии. 1999. — № 3. — С.38 — 44.

27. Евгенев Г. Б. Мультиагентные системы компьютеризации инженерной деятельности // Информационные технологии. 2000. — № 3. — С.2 — 7.

28. Евгенев Г. Б., Мисожников Л. Г., Романцов С. Э. Методы функциональноструктурного анализа и синтеза изделий машиностроения // Информационные технологии. 1998. — № 1. — С. 16 — 21.

29. Евгенев Г. Б., Кобелев A.C., Борисов С. А. Технология экспертного программирования // Информационные технологии. 2002. — № 3. — С.2 — 9.

30. Евгенев Г. Б., Кобелев A.C. Многоагентные САПР в машиностроении // Информационные технологии. 2003. — № 11. — С. 19 — 24.

31. Емельянов В. В.

Введение

в интеллектуальное имитационное моделирование сложных дискретных систем и процессов. М.: АНВИК, 1998. — 276 с.

32. Жернаков C.B. Применение экспертных систем с нейросетевыми базами знаний к диагностике и контролю устройств авиационных двигателей // Информационные технологии. 2000. — № 12. — С.37 — 44.

33. Замулин A.B. Системы программирования баз данных и знаний / Отв. ред. В. Е. Котов. Новосибирск: Наука, 1990. — 350 с.

34. Интеллектуальные САПР технологических процессов в радиоэлектронике / A.C. Алиев и др. М.: Радио и связь, 1991.-264 с.

35. Исерлис Ю. Э., Мирошников В. В. Системное проектирование ДВС. -Л.: Машиностроение, Ленингр. отд. 1981. — 286 с.

36. Каверзин C.B. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин. Красноярск: ПИК «ОФСЕТ», 1997. — 342 с.

37. Казаков П. В. Новые информационные технологии в инженерной деятельности // Сборник научных трудов международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. Воронеж.: ВГТУ, 2003. С. 22 — 24.

38. Казаков П. В. Автоматизированное проектирование технических систем с применением технологий искусственного интеллекта // Вестник БГТУ.2004. -№ 1.-С.208−218.

39. Калиниченко Л. А., Рывкин В. М. Машины баз данных и знаний. М.: Наука, 1990.-295 с.

40. Калянов Г. Н. Консалтинг при автоматизации предприятий. М.: СИНТЕГ, 1997,-316 с.

41. Камаев В. А., Фоменков С. А., Петрухин A.B., Давыдов Д. А. Архитектура автоматизированной системы концептуального проектирования // СОФИ. Программные продукты и системы. 1999. — № 2. — С. ЗО — 34.

42. Каминская В. В., Паныпев H.H., Гринглаз A.B., Колупаев A.A. Использование экспертной системы для выбора компоновки станка // СТИН. 1994. -№ 4.-С.12- 14.

43. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач / Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1990. 544 с.

44. Koegel J.F. A theoretical model for intelligent CAD // Intelligent CAD Systems I: Theoretical and Methodological Aspects.-Berlin: Springer-Verlag, 1987. P.206.

45. Корячко В. П., Курейчик В.M., Норенков И. П. Теоретические основы САПР.- М.: Энергоатомиздат, 1987. 400 с.

46. Котов B.C. Сети Петри. М.: Мир, 1984. — 158 с.

47. Кривошеев И. А. САПР авиационных двигателей: состояние и перспективы // Информационные технологии. 2000. — № 1. — С.8 — 15.

48. Кривошеев И. А., Жернаков С. В. Поддержка принятия решений при структурном синтезе в САПР двигателей // Информационные технологии. 2000. № 2. С. 17 — 30.

49. Кузин Е. С. Представление знаний и решение информационно сложных задач в компьютерных системах // Приложение к журналу «Информационные технологии». — 2004. — № 4. — 32 с.

50. Кулагин В. П. Структуры сетей Петри // Информационные технологии. -1997. № 4.-С. 17−22.

51. Лагерев A.B. Проектирование объемного насосного гидропривода подъемно-транспортных машин и оборудования. Брянск: Изд-во БГТУ, 2003.-232 с.

52. Лелюк В. А. Концептуальное проектирование систем с базами знаний. -Харьков: Основа, 1990. 143 с.

53. Лещенко В. А. Гидравлические следящие приводы станков с программным управлением. М.: Машиностроение, 1975. — 288 с.

54. Лингер Р., Миллс X. Теория и практика структурного программирования: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. — 406 с.

55. Лукьянов B.C. Решение задач в машиностроении методами имитационного моделирования. Волгоград: Изд-во ВолгПИ, 1989. — 96 с.

56. Любарский Ю. Я. Интеллектуальные информационные системы. М.: Наука, 1990. — 230 с.

57. Максимей И. В. Имитационное моделирование на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988.-232 с.

58. Манаев Е. Л. Метод преобразования дискретной имитационной модели в сеть Петри // Информационные технологии. 2001. — № 9. — С.21 — 27.

59. Матвеев М. Г., Павлов И. О., Ошивалов A.B. Представление знаний с использованием сетей фреймов в информационных технологиях выбора // Информационные технологии. 1997. — № 10. — С.27 — 30.

60. Мелихов А. Н. Берштейн Л.С. Коровин С. Я. Ситуационные советующие системы с нечёткой логикой. М.: Наука, 1990. — 272 с.

61. Methodology of functional modeling IDEF (0) Workflow Modeler Tutorial. -Cambridge (MA, USA) Meta Software Corparation, 1999. 238 p.

62. Минский M. Фреймы для представления знаний: Пер. с англ. М.: Энергия, 1979.-152 с.

63. Мирошников В. В., Казаков B.C., Казаков П. В. Компьютерное имитационное моделирование при оптимизации теплоэнергетических установок // Интенсификация работы теплоэнергетических установок. Брянск: БГТУ, 2000.-С.107- 112.

64. Мирошников В. В., Казаков B.C., Казаков П. В. Система управления базами инженерных знаний // Техника машиностроения. № 4. — 2001. — С.96 — 99.

65. Моисеев H.H. Численные методы в теории оптимальных систем. М.: Наука, 1971.-424 с.

66. Моисеев H.H. Элементы теории оптимальных систем. М.: Наука, 1975. -526 с.

67. Мюллер И. Эвристические методы в инженерных разработках: Пер. с нем. -М.: Радио и связь, 1984. 144 с.

68. Навроцкий K.JI. Теория и проектирование гидро и пневмо приводов. — М.: Машиностроение, 1991. — 384 с.

69. Нариньяни A.C. Модель или алгоритм: новая парадигма информационной технологии // Информационные технологии. 1997. — № 4. — С.11 — 16.

70. Наумов А. Н., Вендров A.M., Иванов В. К., Когаловский М. Р. Системы управления базами данных и знаний. М.: Финансы и статистика, 1991. 352 с.

71. Никитин О. Ф., Холин K.M. Объемные гиравлические и пневматические приводы. М.: Машиностроение, 1981. — 269 с.

72. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. — 360 с.

73. Норенков И. П. Методы оптимизации в задачах концептуального проектирования и логистики // Информационные технологии. 2000. — № 9. — С.8 — 14.

74. Одрин В. М., Картавов С. С. Морфологический анализ систем. Построение морфологических систем. Киев: Наук, думка, 1977. — 148 с.

75. Олейник А. Г., Смагин A.B., Фридман, А .Я., Фридман О. В. Инструментальная система поддержки вычислительного эксперимента // Программные продукты и системы. 1999. — № 2. — С.7 — 13.

76. Осуга С. Обработка знаний: Пер. с япон. М.: Мир, 1989. — 293 с.

77. Павловский Ю. Н. Имитационные модели и системы. М.: Изд-во ТВП, 2000. — 134 с.

78. Половинкин А. И. Основы инженерного творчества. М.: Машиностроение, 1988.-368 с.

79. Попов Э. В. Экспертные системы. Решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. М.: Наука, 1987. — 288 с.

80. Попов Э. В., Фоминых И. Б., Кисель Е. Б., Шапот М. Д. Статические и динамические экспертные системы. М.: Финансы и статистика, 1996. — 319 с.

81. Поспелов Г. С. Искусственный интеллект основы новой интеллектуальной технологии. — М.: Наука, 1988. — 257 с.

82. Представление и использование знаний / Под ред. Х. Уэно, М.Исидзука. -Пер. с япон. М.: Мир, 1990. — 241 с.

83. Приобретение знаний / Под ред. С. Осуга, Ю.Саэки. Пер. с япон. — М.: Мир, 1990.-319 с.

84. Ревунков Г. И., Э. Н. Самохвалов, В. В. Чистов. Базы и банки данных и знаний. М.: Высш. шк., 1992. -367 с.

85. Свешников В. К. Станочные гидроприводы: Справочник. М.: Машиностроение, 1995. — 448 с.

86. Свешников В. К. Гидрооборудование на российском рынке. Насосы // Справочник. Инженерный журнал. 2000. — № 7. — С.47 — 54.

87. Свешников В. К. Гидрооборудование на российском рынке. Гидроцилиндры // Справочник. Инженерный журнал. 2000. — № 9. — С.44 — 50.

88. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. М.: Высш. шк., 2001.-343 с.

89. Справочник конструктора-машиностроителя. Гидроприводы объемные. Гидроцилиндры (по ГОСТ 16 514–96, ГОСТ 30 362.1−96) // Справочник. Инженерный журнал. 2002. — № 6. — С.57 — 61.

90. Справочник конструктора-машиностроителя. Гидроприводы объемные. Гидроцилиндры. Правила приемки и методы испытаний по ГОСТ 18 464–96 // Справочник. Инженерный журнал. 2002. — № 7. — С.48 — 54.

91. Справочное пособие по расчету машиностроительных конструкций на прочность / Под общ. ред. A.A. Лебедева. Киев: Тэхника, 1990. — 240 с.

92. Ступаченко A.A. САПР технологических операций. Л.: Машиностроение, 1988.-234 с.

93. Теория и техника физического эксперимента / Под общ. ред. В. К. Щукина. -М.: Энергоатомиздат, 1985. 360 с.

94. Трахтенгерц Э. А. Компьютерная поддержка принятия решений. М.: СИНТЕГ, 1998. — 375 с.

95. Чекинов С. Г. Экспертные системы в системах управления // Информационные технологии. 2001. — № 4. — С.32 — 37.

96. Черненький В. Н. Разработка САПР: В 10 книгах / Под ред. A.B. Петрова. Кн. 9.: Имитационное моделирование. М.: Высш. шк, 1990. — 110 с.

97. Чупраков Ю. И. Гидропривод и средства гидроавтоматики. М.: Машиностроение, 1979. — 232 с.

98. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука: Пер. с англ. — М.: Мир, 1978. — 420 с.

99. Штойер Р. Многокритериальная оптимизация. Теория, вычисления и приложения: Пер. с англ. / Под ред. А. В. Лотова. М.: Радио и связь. 1992. — 504 с.

100. Шульгин Е. А., Афанасьев С. С. Имитационная модель локально управляющей сети связи нижнего уровня на основе аппарата сетей Петри // Информатика — машиностроение. — 1999. — № 2 (24). — С.35 — 39.

101. Шрейдер Ю. А., Шаров A.A. Системы и модели. М.: Радио и связь, 1982. 152 с.

102. Эддоус М., Степерфилд Р. Методы принятия решений: Пер. с англ. М.: Мир, 1992. — 367 с.

103. Яловой Н. С. Оптимизация конструкций и показателей качества машин. М.: Изд-во стандартов, 1988. — 288 с.