本文關(guān)鍵詞：基于Petri網(wǎng)的協(xié)同設(shè)計過程建模技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代工程設(shè)計的發(fā)展趨勢是并行化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，從而最終實現(xiàn)高度的集成化。隨著產(chǎn)品設(shè)計過程的日趨復(fù)雜，協(xié)同設(shè)計已成為必然，良好的過程建模與規(guī)劃技術(shù)作為一種集成框架，可把設(shè)計過程中的不確定因素加以模型化、規(guī)律化，，從而為設(shè)計人員提供一個良好的協(xié)同工作環(huán)境。另一方面，由于Petri網(wǎng)(離散并行系統(tǒng)的數(shù)學(xué)表示模型)具有規(guī)范的語義、圖形化表達形式、廣泛的適用性、數(shù)學(xué)分析能力，且具有較成熟的數(shù)學(xué)模型及軟件對其進行定性和定量分析，可作為設(shè)計過程優(yōu)化的有效工具。因此，本論文提出了基于Petri網(wǎng)的協(xié)同設(shè)計過程建模這一研究課題。 在前期大量閱讀文獻的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)資源、設(shè)計、過程為協(xié)同設(shè)計的核心三要素。設(shè)計過程中，資源、設(shè)計、過程不可避免的會產(chǎn)生沖突，因此，在協(xié)同環(huán)境下的設(shè)計過程建模應(yīng)主要圍繞資源沖突、設(shè)計沖突、過程沖突展開。因此，本論文從如下幾方面展開了相關(guān)工作： 在基于資源沖突的過程建模方面，提出了利用DSM(Design Structure Matrix)和Petri網(wǎng)對設(shè)計過程建模與仿真的研究。首先利用DSM對產(chǎn)品設(shè)計過程進行建模，并從產(chǎn)品設(shè)計過程特點出發(fā)，為支持基本過程邏輯的描述定義了著色Petri網(wǎng)基本網(wǎng)模型結(jié)構(gòu)，將DSM映射為著色Petri網(wǎng)，建立了產(chǎn)品設(shè)計過程著色Petri網(wǎng)模型。在此基礎(chǔ)上，建立了對設(shè)計資源進行有效分配的動態(tài)分配模型，通過定量仿真分析，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)過程資源沖突檢測及資源重新分配和調(diào)整，并通過橋式起重機的小車設(shè)計實例，說明了該方法的有效性。 在基于設(shè)計沖突的過程建模方面，提出了利用可拓理論和Petri網(wǎng)對設(shè)計過程中設(shè)計沖突進行消解的方法。首先利用可拓理論的關(guān)聯(lián)函數(shù)進行設(shè)計沖突的檢驗，用Petri網(wǎng)對蘊含規(guī)則進行表達；然后，對上位物元進行蘊含分析得到下位物元，并對設(shè)計中的數(shù)據(jù)沖突進行CPN Tools建模，仿真多次進行設(shè)計沖突中的數(shù)據(jù)優(yōu)化，達到設(shè)計沖突消解的目的，通過橋式起重機主梁設(shè)計為例，解決主梁自重和滿足其自身剛度和強度的設(shè)計矛盾問題。 在基于過程沖突的過程建模方面，提出了利用層次著色Petri網(wǎng)進行過程沖突消解方法，首先對產(chǎn)品的設(shè)計過程用層次著色Petri網(wǎng)進行建模，并用Petri網(wǎng)的仿真工具CPNTools對這個過程進行有效地監(jiān)測，從而分析所建立設(shè)計流程的合理性，并對流程進行沖突檢測，使設(shè)計流程有了驗證能力和預(yù)測能力。 針對以上理論研究，開發(fā)了“協(xié)同設(shè)計服務(wù)平臺系統(tǒng)”，實現(xiàn)產(chǎn)品的快速開發(fā)。
【關(guān)鍵詞】：協(xié)同設(shè)計 過程建模 Petri網(wǎng) 沖突
【學(xué)位授予單位】：濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH122
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景11
• 1.2 相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 過程建模的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 協(xié)同設(shè)計沖突消解的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 課題的關(guān)鍵技術(shù)16-17
• 1.3.1 Petri 網(wǎng)簡介16-17
• 1.3.2 CPN Tools 簡介17
• 1.3.3 可拓學(xué)簡介17
• 1.3.4 DSM 簡介17
• 1.4 研究的目的及意義17-18
• 1.5 課題的研究的內(nèi)容及章節(jié)安排18-19
• 1.5.1 課題研究的內(nèi)容18
• 1.5.2 論文的章節(jié)安排18-19
• 1.6 本章小結(jié)19-21
• 第二章 面向資源沖突的設(shè)計過程建模21-41
• 2.1 前言21
• 2.2 基于 DSM 的產(chǎn)品設(shè)計過程建模21-23
• 2.2.1 設(shè)計過程的單元化建模21-22
• 2.2.2 設(shè)計過程的 DSM 建模22-23
• 2.3 DSM 到 Petri 網(wǎng)的映射算法23-26
• 2.4 基于著色 Petri 網(wǎng)過程建模及分析26-29
• 2.4.1 基于著色 Petri 網(wǎng)的設(shè)計過程建模26-28
• 2.4.2 基于著色 Petri 網(wǎng)的設(shè)計過程模型分析28-29
• 2.5 資源沖突消解策略29-31
• 2.6 實例分析31-40
• 2.7 本章小結(jié)40-41
• 第三章 面向設(shè)計沖突的設(shè)計過程建模41-55
• 3.1 前言41
• 3.2 設(shè)計過程中的信息元模型41-43
• 3.3 結(jié)構(gòu)物元的蘊含生成43-44
• 3.4 產(chǎn)品設(shè)計過程的可拓模型44-45
• 3.5 設(shè)計沖突的消解流程45-46
• 3.6 實例分析46-52
• 3.7 本章小結(jié)52-55
• 第四章 面向過程沖突的設(shè)計過程建模55-65
• 4.1 前言55
• 4.2 設(shè)計過程中的時間因素55
• 4.3 一個典型的產(chǎn)品開發(fā)過程模型55-58
• 4.4 基于時間因素的典型設(shè)計過程仿真58-63
• 4.4.1 仿真條件58-59
• 4.4.2 仿真內(nèi)容59-63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第五章 協(xié)同設(shè)計平臺系統(tǒng)的開發(fā)與系統(tǒng)運行實例65-71
• 5.1 系統(tǒng)的運行平臺65
• 5.2 系統(tǒng)的運行過程實例65-70
• 5.2.1 系統(tǒng)主頁運行實例65-67
• 5.2.2 設(shè)計人員權(quán)限運行過程67-69
• 5.2.3 管理人員權(quán)限運行過程69
• 5.2.4 客戶權(quán)限運行過程69-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 第六章 結(jié)論與展望71-73
• 6.1 主要研究工作結(jié)論71
• 6.2 論文的創(chuàng)新點71-72
• 6.3 展望72-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-79
• 附錄79-80

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于Petri網(wǎng)的協(xié)同設(shè)計過程建模技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：355038