【摘要】：復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)在人們實際生產(chǎn)和生活中占有極其重要的地位。傳統(tǒng)分離串行設(shè)計模式下，設(shè)計出的許多機(jī)電設(shè)備，隨著工作條件的強(qiáng)化或?qū)Ξa(chǎn)品性能的要求提高，表現(xiàn)出許多性能方面的局限性。究其原因是設(shè)計過程中沒有綜合考慮或回避了各物理系統(tǒng)間耦合及多學(xué)科設(shè)計任務(wù)間的關(guān)系，造成實際系統(tǒng)中潛伏著各種物理子系統(tǒng)之間一些沖突，當(dāng)在一些特定的條件下工作時，會表現(xiàn)出功能的缺陷。本文針對機(jī)電系統(tǒng)的耦合問題進(jìn)行了以下研究： (1) 以一種典型的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)——平整機(jī)為對象，提出了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計中存在的兩類耦合問題：①分析了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)中常見的三種局部耦合關(guān)系：電參量與機(jī)械主運動的機(jī)電耦合、傳動系統(tǒng)的動力學(xué)耦合及界面多物理過程耦合，在局部耦合的基礎(chǔ)上建立了多物理過程的全局耦合方程。②針對設(shè)計任務(wù)間存在交叉的設(shè)計變量，提出了含公共設(shè)計變量的耦合設(shè)計模型，并分析這類問題在求解的過程中存在沖突的原因。 (2) 針對多物理過程的全局耦合方程的具體特點，本文提出了基于系統(tǒng)分割的兩種不同耦合問題的并行求解方法：①基于系統(tǒng)分割的并行Newmark法，用于求解機(jī)械—機(jī)械動力學(xué)的耦合問題。②基于系統(tǒng)分割的并行Runge-Kutta——Newmark法，用于求解剛性的機(jī)—電耦合問題。 (3) 針對含公共設(shè)計變量的耦合設(shè)計模型的沖突問題，本文提 出了一些解決方法:①針對設(shè)計目標(biāo)的沖突問題，提出了利用滿意度 函數(shù)，把目標(biāo)沖突轉(zhuǎn)化為約束沖突，使得模型沖突的形式統(tǒng)一。②針 對約束沖突問題，也相應(yīng)提出了一種基于優(yōu)化的沖突檢測方法。③為 了解決在并行求解過程中存在的公共設(shè)計變量不一致問題，提出了一 種基于罰函數(shù)的協(xié)調(diào)方法。 (4)本文系統(tǒng)研究了windows平臺下串行程序的并行化技術(shù)， 基于目前windows系統(tǒng)的接口技術(shù)，提出了Pvm環(huán)境下二進(jìn)制串行遺 產(chǎn)軟件的利用方法。 (5)利用上述提出的并行求解方法，以軋機(jī)為例，，針對其中的 禍合問題進(jìn)行求解，說明了論文理論研究成果的正確性和可行性
【圖文】：

222.求解萬(l)X思=烈{{{{{4.求解萬(2)x二或二職)))結(jié)結(jié)束束束結(jié)束束圖3一2基于波形松弛的并行Newlnark法的求解過程2.2.3數(shù)值實驗在例一中，令m，=mZ井m。=m4=lookg，k，=500N/m

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本文編號：2655784