联合收割机智能化设计系统软件接口技术与方法研究

发布时间：2020-06-17 03:28

【摘要】：随着我国农业朝着现代化、规模化和智能化发展,对农机产品提出了更高的设计要求,而现有设计系统存在设计效率相对较低、知识继承和重用率不高、设计成本高和周期长等问题,因此,基于知识的设计方法和基于CAX与PDM的数字化设计系统成为农机设计智能化的重要途径。目前,一些研究机构及企业已初步形成智能化设计系统,然而系统在进行各专业设计软件和CAX工具集集成的过程中存在用户界面不统一、模型异构数据无法相互传递和耦合度高、扩展性差等问题。针对上述问题,本文以联合收割机为应用对象,对其智能化设计软件接口技术进行研究,主要工作内容如下:(1)用户界面接口通过对联合收割机智能化设计系统的功能需求分析,本文利用VS 2015设计了集零件设计、装配设计、运动仿真(DMU)、工程结构分析(CAE)等工作台和智能虚拟装配、运动机构交互式创建、参数优化匹配、资源检索和交互式工程分析等CAX工具集于一体的用户界面,并利用Windows API(Application Program Interface)函数实现了对各工作台界面的访问。(2)后台数据接口为解决联合收割机智能化设计系统在开发过程中不同团队设计的功能模块间出现的数据无法相互传递的问题,本文利用CATIA进程外API技术,通过对DXF、STEP和IGES等CAD国际标准数据格式的研究,开发了系统后台交互数据接口,将模型异构数据转换成统一的CAD国际标准格式,有效地解决了异构数据无法相互传递的问题。(3)功能模块封装及对外接口为解决联合收割机智能化设计系统耦合度高、扩展性差的问题,实现系统的规格化和模块化的设计目标,本文利用动态链接库(DLL)技术,实现了对系统功能模块的封装,并对外提供访问接口。(4)开发运动机构交互式创建模块运动机构交互式创建模块是上述三种软件接口技术的应用实例,可以用来检验系统模型库中机构的运动特性并获取其运动学参数。以VB.NET为开发语言,使用CATIA二次开发接口和Windows API函数,实现对CATIA DMU工作台创建运动机构命令的封装,以弱化专业背景知识的限制。测试了用户界面接口、后台数据交互接口、功能模块封装及对外接口和运动机构交互式创建模块,测试结果表明:用户界面接口集成技术可以适用于系统任一专业软件的界面集成,具有普适性和通用性;后台数据交互接口是用于解决模型异构数据的传递问题,为系统数据格式之间的转换提供了便捷的辅助工具,也为通用性数据接口设计奠定了基础;功能模块的封装及对外接口是实现系统程序规格化和模块化的关键技术,该技术的应用方便了系统的维护和功能的扩展;交互式运动机构创建模块是系统软件接口技术的应用实例,弱化了专业操作,为使用者提供简捷的交互形式和操作。软件接口技术在联合收割机智能化设计系统的研究和应用为该类智能化设计系统研究提供了技术参考。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S225
【图文】：

东北农业大学工学硕士学位论文 CAX 工具集能够对模型更快速便捷地设计分析，可提高设计研发的模型库和知识库信息，为了使各类数据之间能够便捷转换，因此，需在集成联合收割机智能化设计系统时，各类接口的设计是系统无障碍集联合收割机智能化设计系统软件接口技术至关重要。对象稻籽粒直收联合收割机是联合收割机智能化设计系统的应用对象。联地切割茎秆、脱粒、分离、清选籽粒及秸秆处理等工作的谷物收获机获得到比较清洁的谷物，在农业领域，劳作的机械化程度得到了明显机已经得到了广泛应用[68]，联合收割机如图 2-4 所示。

东北农业大学工学硕士学位论文Visual Basic.NET（以下简称为“VB.NET”）是一种面向对象的可视化编程语言，是 Vitudio.NET 系列的重要组成之一。VB.NET 具备 VB（Visual Basic）语法简单、容易学习能强大的优点，同时，VB.NET 是基于.NET 框架，可以在.NET 平台构建各种应用程B.NET 编程效率更高且功能更加强大，是更专业化、面向对象的程序开发语言[69]。CATIA 是具备 CAD\CAE\CAM 功能的 3D 设计软件，它的功能强大且齐全，CATIA空、航海、汽车等行业应用广泛[70]。如图 2-7 所示，CATIA 为开发者提供了多种应用程口（API），CATIAAPI 是方法和属性的封装，用 CATIAAPI 可以实现二次开发 CATIA[71

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本文编号：2717005