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虚拟环境下基于知识融合的机械产品建模与设计研究

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文摘

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第一章绪论

1.1研究目的与意义

1.2虚拟现实技术及其在机械产品设计中的应用

1.2.1虚拟现实技术及虚拟环境的构建

1.2.2虚拟现实技术在产品设计中的应用简介

1.3 虚拟环境下知识融合的产品建模与设计研究

1.3.1虚拟环境下产品建模方法

1.3.2基于知识融合的机械产品设计研究

1.3.3虚拟环境下的机械产品设计优势与不足

1.4知识推理和融合方法

1.4.1不确定知识推理和融合方法

1.4.2 D-S证据理论在知识融合中的应用

1.5高速贴标机的研究状况及工作原理

1.5.1高速贴标机研究现状

1.5.2高速贴标机工作原理和系统组成

1.6课题来源

1.7论文的主要内容

第二章机械产品设计知识系统结构与模型

2.1引言

2.2虚拟环境下知识融合的产品设计知识模型

2.2.1产品设计系统框架

2.2.2产品知识表达模型

2.2.3产品设计知识库的组织

2.3虚拟环境下产品可视化实体模型

2.3.1虚拟环境下的光照模型

2.3.2高速贴标机的模型

2.4本章小结

第三章机械产品设计与仿真中不确定知识的融合方法

3.1引言

3.2不确定知识的推理和融合方法

3.2.1 D-S证据理论及其特点

3.2.2传统组合规则存在的问题

3.2.3 Yager改进后的合成规则

3.2.4对D-S组合规则形式变换

3.2.5冲突概率的分配函数

3.2.6新的合成规则和融合误差的提出

3.2.7新的合成规则的属性比较

3.2.8实验结果对比与结论

3.3本章小结

第四章产品设计过程中的知识融合方法:重用与嵌入

4.1引言

4.2产品设计知识获取

4.2.1设计知识获取

4.2.2查询和自动获取知识

4.3设计知识重用

4.3.1设计知识重用的基本原则和步骤

4.3.2产品结构和功能相似分析与重用设计可用度

4.3.3重用设计实例

4.4设计过程中的知识嵌入

4.4.1设计过程中的知识嵌入及其实现

4.4.2设计过程中的知识重用嵌入模型

4.5本章小结

第五章机械产品设计与仿真的多Agent系统

5.1引言

5.2 Agent建模方法

5.2.1 Agent定义和特点

5.2.2多Agent系统

5.3基于知识融合的产品设计MAS结构

5.3.1基于知识融合的贴标机Agent系统

5.3.2贴标机仿真Agent系统

5.4多Agent产生式决策系统

5.4.1产生式推理

5.4.2多Agent的推理系统

5.4.3多Agent的产生式推理与融合系统

5.5多Agent决策系统中不确定知识的融合及其应用

5.5.1证据理论在知识融合决策中的应用

5.5.2当获取冲突知识和信息时的多Agent决策

5.5.3多Agent冲突的协商解决

5.6本章小结

第六章虚拟环境下知识融合的机械产品设计系统及其实现

6.1引言

6.2虚拟环境下产品设计步骤及实施

6.2.1虚拟环境下产品设计步骤简述

6.2.2系统实施方案

6.2.3应用平台及系统环境

6.2.4虚拟环境硬件系统

6.3 Agent系统中主要函数描述及交互实现

6.3.1数据访问与连接的实现

6.3.2 Agent行为和交互函数的描述与通信实现

6.3.3人机交互方式的实现-事件驱动与路由机制

6.3.4安全与知识产权保护

6.4仿真系统的多软件平台集成开发原理

6.5虚拟环境下知识融合的高速贴标机建模与设计的实例

6.5.1产品数据采集与建模

6.5.2系统结构

6.5.3设计与仿真系统的主要功能

6.5.4高速贴标机的设计与仿真实现

6.6本章小结

全文总结和展望

参考文献

作者在攻读博士学位其间获奖和参加科研情况

作者在攻读博士学位其间发表的论文

独创性声明

致谢

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摘要

21世纪初,虚拟现实和信息技术的应用使机械产品设计与制造的研究方法、开发方法产生了重大变革。虚拟环境下的产品建模、设计与仿真成为产品研发中的重要部份。  本文从两个方面阐述了产品建模的内容:一是从现实中提取产品知识信息模型,二是提取产品可视化三维模型。成功地探讨了如何从现实中提取产品的知识模型,建立知识库,并且把相关知识映射到数据库中去,借鉴数据库管理方法来实现知识库的管理。论证了可视化实体的三维建模方法、光照模型方法、二维/三维模型获取、检索及转换。提出了基于多边形网格的三维模型获取、检索及转换的数学模型。

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