液压集成块智能优化设计系统——算法与典型实用设计技术

发布时间：2020-03-27 10:09

【摘要】：液压传动与控制领域正越来越多地采用液压集成块配置，但现有的集成块设计方法尚存在诸多不足之处。本文通过熟悉和消化国内外的研究成果，在原有的基础上继续研究开发针对板式阀的液压集成块智能优化设计系统，探索集成块CAD技术的理论与实现方式，尝试解决设计方面的一些不足，提高集成块设计水平。分析现有集成块设计的常用手段，对设计中的薄弱环节进行改进，提出了新的体积缩减算法，使得集成块设计方案的阀块体体积尽可能减小，更能贴近实际使用。开发MDT环境下的集成块设计系统集成环境，实现集成块设计方案的三维显示、优化进程的监控和人机交互式的方案修改。将集成块设计中元件外形干涉校核、孔道连通及校核手段引入集成环境，使人机交互设计结果能得到及时的检验。研究遗传算法的运行机制，根据集成块设计的特点改进遗传算法，提出新的遗传算子的设计方式。采用不同的遗传算子及其组合进行实例设计，通过实验结果的对比得出适合集成块设计的遗传算子和其他参数组合，为今后的优化设计提供参考。探讨集成块人机交互设计辅助自动优化设计的设计手段，实现两种设计模式之间的转换与信息通讯，达到人机交互设计结果影响或引导自动优化设计计算的目的，从而促进集成块优化设计的进行，，提高设计的效率和效果。本系统基于MDT开发平台，采用Visual C++程序设计语言开发自动优化设计模块，通过对遗传算法编程实现对集成块设计各个环节的包容；采用ObjectARX工具开发人机交互设计模块，在MDT环境下实现设计方案显示及方案调改等功能。将集成块自动优化设计和人机交互设计两种模式集成在同一个环境中实现，并能动态交流，相互促进，是对液压集成块CAD技术研究的有益探索。
【图文】：

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根据控制要求连接起来组成一个完整的液压系统。液压元件间主要有管式、板式、集成块式等几种连接方式。如图1.1所示，液压集成块(HydraulieManifoldBlock一HMB)是预先钻有多个孔的阀块体，其外部安装有各种液压元件，如液压阀、管接头、压力表等，其内部的孔道与元件孔道相连通，构成液压集成回路(HydraulicIntegratedCircult)，实现系统控制要求。液压系统使用集成块有如下几点好处[’川:.减少阀和管路安装的劳动量。用户可以利用这种技术升级现有的设备。.减小液压系统的尺寸，降低其重量。.能在靠近传动装置的狭小空间内实现更多功能。.减少管路连接，降低泄漏的可能性。.减少暴露的管路安装，降低环境中可能对它们造成的破坏。.管路连接变少

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果需要进行人工干预，则可以暂停自动优化进程，转而在MDT环境中作相应的人机交互调整工作。图2.6所示为一个设计方案在集成设计环境下的三维立体图形。图2.6液压集成块设计系统集成环境Fig.2.6IntegratedEnvironmentofHydraulieManifoldBloekDesignSystem如图2.6所示，集成环境中包括液压集成块设计工具栏(见图2.7)、编辑树和优化计算进程列表，表2.1为工具栏各个工具的具体说明。图2.7液压集成块设计_f:具栏Fig.2.7ManifoldBloekDesignTOolbar
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TH137

【引证文献】