软件系统代替专家设计伺服液压驱动装置

文章来源:MM现代制造 发布时间:2012-03-09
分享到
由于伺服液压线性驱动装置的方案设计复杂性高,因而是一项挑战,尤其对于这个领域中没有经验的项目设计人员来说更是如此

由于伺服液压线性驱动装置的方案设计复杂性高,因而是一项挑战,尤其对于这个领域中没有经验的项目设计人员来说更是如此。受调节的液压定位驱动装置的设计依据的是技术上复杂的相互关联(如图)。即便是在提供受调节的液压驱动和系统方案的公司内部,应用和调节技术上的知识和经验水平显然也是参差不齐的。因而一个方案的质量以及为此而投入的费用,在很大程度上取决于相应的参与人员。而且,缺少用户的设想和规定数据,或者用户的设想和预定参数不精确或不现实,也会使这个过程难上加难。除此之外,现有的辅助工具如配置软件或模拟软件,也需要有大量的专业知识才能有效地得到使用。

在这一背景下,在亚琛工业大学(RWTH)流体动力和控制研究所(IFAS)的研究项目范围内,已经研制出了互动式专家系统“液压驱动设计助理(HYDDAS)”。这种基于科学知识的设计软件,为没有经验的使用者设计受调节的液压线性驱动装置提供了方便。其方式是:软件引导使用人员通过整个过程,并在接下来的任务当中提供支持,例如在项目澄清和规定技术指标时,在根据静态、动态和经济上的观点对各个组件进行汇总时,以及在选择合适的调节机构时。

基于科学知识的软件系统仿效真人专家

这样,在伺服液压领域现存的专家鉴定意见得到了保存,并以可以理解的形式提供应用。因此在现代液压调节技术中,将能够明显地缩短漫长的入门阶段,并可避免一再发生经常出现的错误。此外,在确定项目技术指标和提出建议阶段当中,这种支持可以确保并加速对一个计划的项目所做的经费、成本和风险评估。所有这些对于设备和生产商的可靠性都是具有促进性的,而且提升了伺服液压作为驱动技术的可接受性。

基于科学知识的HYDDAS系统的产生过程和应用情况已经形象地说明。关于“位置调节中阀门控制的线性驱动”这一课题,不仅有具备相应经验的专家,而且也有使用者,他们对此虽然缺乏经验,但在这个课题范围内已经多次面对提出的问题。使用者的问题是可以得到解决的,方式是或者他们采用专家寻找解决方案的知识,或者使用这个软件系统。当不可能或者不希望与专家取得直接联系时,该设计软件即可承担真人专家的任务。在专家系统有能力来胜任这项工作之前,必须在知识获得阶段被提升到真人专家的知识水平。

方法上的设计生成系统

解决方案

为此,在项目范围内,首先通过所谓的知识工程师从相关的专业资料中向有经验的工程师调查询问,以及通过模拟和试验的调查汲取并系统地采集有关阀门控制位置调节的汽缸驱动装置的知识。借助面向项目介绍知识的合适工具,赋予这些知识以一定的形式,并将其转化为计算机理解的表达形式。这样编制而成的知识基础如今已在专家系统HYDDAS中完成了编码。可以在解决方案的方法论范围内用来对已获得的知识进行加工和利用,方式是使用者通过这个专家系统,间接调用专家的知识。知识基础的灵活性可以使之得到持续的应用。

尽管专家系统HYDDAS没有规定处理顺序,但在设计驱动装置时遵循着一种条理秩序,这种条理或秩序大体可以分为下列步骤:

采集系统要求,为此借助系统形态编辑器,或者通过对运动任务的定义而对运动形态和负荷形态中的工作节拍进行分类。

在考虑到负载力、摩擦力和加速力的情况下,测算出驱动装置功率组合特性曲线中的静态工作点。

阀门和汽缸的预选是这样的:在考虑体积流量备份和压力备份的情况下,使事实上的工作范围保持在可能的功率范围之内。

确定供应压力,目的是依据工作节拍对效率进行优化。

在考虑到固有频率的情况下对系统进行动态测试。

根据精度和动态性能选择测量系统。

按照固有频率、衰减度和要求选择调节方案。

寻找解决方案本身是在所谓的结论机中进行的。为此,询问的驱动特性数据和现有可用的系统组成部分数据,不断地同保存的规范和方案进行比对。通过执行与规范相关联的行动,逐步建立起适合于解决驱动技术问题的系统配置。在设计过程中,专家系统通知使用者有关已执行的步骤,使行动方式可以得到理解。典型的特征是,不必事先确定解决方案的途径,而是由专家系统自己寻找。

专家系统的操作设计得层次分明且直观。技术条件清单按照现实的加工状况做过调整,包含所有当前必需的要求数据。登记的数据分别与上下文敏感的输入区连接,基本上防止无效的输入。生成的解决方案结构在系统配置窗口中连同其属性按等级层次列出表格,多功能文件窗用于显示对各个区域颇有帮助的注释,信息和报警通过控制台给出。

对足够的技术要求做出了规定,并找到了一系列系统解决方案,则可借助灵活的分类和过滤功能对其做出判断。设计的结果可以用文件记录下来,这可以按照个性化的方式在基于原版的项目报告范围内进行。

商业应用正在计划中

因此,创新的助理系统对于伺服液压驱动项目设计者来说,是一个有效率而可以理解的工具。它有助于使没有经验的使用者更容易、更可靠地进入驱动装置的方案设计过程——因而也可以克服伺服液压的竞争劣势。该系统在商业上的继续运作现正处于计划中。 受调节的液压定位驱动装置的设计依据的是技术上复杂的相互关联

收藏
赞一下
0