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《基于XML和過程本體的MDO過程集成與資源共享》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、基于XML和過程本體的MDO過程集成與資源共享摘要：為解決復(fù)雜產(chǎn)品多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化的過程集成和不同學(xué)科設(shè)計資源的共享問題，提出基于XML和過程本體的設(shè)計過程描述元模型；給出了過程集成交互的語義映射規(guī)則及映射的具體過程，構(gòu)建了基于XML的PSL核心元素的描述規(guī)則，實現(xiàn)MDO設(shè)計過程及資源的信息共享與交互；最后，設(shè)計開發(fā)了支持燃氣舵多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化的過程集成和資源共享平臺，通過實例驗證了該方法的有效性。關(guān)鍵詞：多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化；PSL；XML；過程集成；資源共享ResearchonProcessIntegrationandR
2、esourceSharingBasedonXMLandProcessOntologyforMDOAbstract:Toachieveprocessintegrationandresourcesharingofdifferentdisciplinarydesignsoftwarewithinmultidisciplinarydesignoptimization,ameta-modelbasedonXMLandprocessontologyfordesignprocessdescriptionwasproposed.T
3、orealizethesemanticdescriptionofprocessinformation,asemanticmappingruleandprocedurebasedonPSLontologywasdefined.Torealizethesyntacticdescriptionofprocessinformationandinformationexchange,adescriptionruleforPSLcorebasedonXMLwasestablished.Finally,toillustrateth
4、evalidityandfeasibility,aprocessintegrationandresourcesharingplatformforMDOofjetvanewasdeveloped.Keywords:MDO;PSL;XML;ProcessIntegration;ResourceSharing-6--6-0引言航空航天系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了其設(shè)計過程的復(fù)雜性，需要集成多個學(xué)科分析、搜索整個設(shè)計空間并制定最終決策。正是由于航空航天系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的復(fù)雜性，航空航天工業(yè)界和學(xué)術(shù)界率先認識到多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化（Multid
5、isciplinaryDesignOptimization，MDO）研究的必要性和迫切性[1]。相對于單個學(xué)科的分析和優(yōu)化而言，MDO主要存在兩大難題：計算困難性和信息交換復(fù)雜性[2]。計算困難性在于學(xué)科之間耦合嚴(yán)重、協(xié)調(diào)困難，優(yōu)化過程難以實現(xiàn)。同時，隨著參與設(shè)計優(yōu)化的學(xué)科數(shù)目的增加，計算量將呈指數(shù)級增長，使得計算負擔(dān)嚴(yán)重。信息交換復(fù)雜性主要體現(xiàn)在MDO過程所對應(yīng)的各個工程學(xué)科，如外形、氣動、彈道、制導(dǎo)與控制和結(jié)構(gòu)等，由不同的學(xué)科專業(yè)人員獨立研究，所采用的設(shè)計分析軟件各不相同，各個學(xué)科的分析軟件所采用的輸入輸出方式
6、不同，造成學(xué)科分析之間以及學(xué)科分析與優(yōu)化工具之間沒有統(tǒng)一的接口，信息交換困難。同時，由于缺乏有效的集成工具和交互手段，各個學(xué)科設(shè)計和優(yōu)化軟件所產(chǎn)生的資源不能共享，設(shè)計過程無法集成。國際上以NASA和AIAA為代表的研究團隊[3][4]在多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法，即優(yōu)化策略方面開展了深入研究，國內(nèi)余雄慶[5]、陳琪峰[6]、谷良賢[7]等人針對多學(xué)科的設(shè)計優(yōu)化方法從不同角度進行了研究。龔春林[8]提出了“基于系統(tǒng)分解的多學(xué)科集成設(shè)計過程與工具”，給出了多學(xué)科集成設(shè)計的基本過程和框架。綜合分析國內(nèi)外關(guān)于MDO的研究成果，已有
7、的研究主要集中在多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計的算法及其應(yīng)用方面，尚未有對多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化過程中的設(shè)計過程和資源共享方面的研究。從現(xiàn)實需求來看，目前軍工企業(yè)在復(fù)雜產(chǎn)品的多學(xué)科設(shè)計過程中，關(guān)注的焦點已經(jīng)從原有的設(shè)計算法方面轉(zhuǎn)移到設(shè)計過程的集成和設(shè)計資源的共享需求。本文為解決復(fù)雜產(chǎn)品多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化的過程集成和不同學(xué)科設(shè)計資源的共享問題，提出基于XML和過程本體的設(shè)計過程描述元模型，給出了過程集成交互的語義映射規(guī)則及映射的具體過程，構(gòu)建了基于XML的PSL核心元素的描述規(guī)則，實現(xiàn)MDO設(shè)計過程及資源的信息共享與交互，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計開發(fā)了
8、支持燃氣舵多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化的過程集成和資源共享平臺，通過實例驗證了該方法的有效性。1基于XML和過程本體的MDO過程集成面向MDO的過程集成是指在多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化過程中，在各個學(xué)科之間建立起統(tǒng)一的過程描述，使不同學(xué)科的設(shè)計人員能夠?qū)ο嚓P(guān)學(xué)科的設(shè)計活動相互理解，增強學(xué)科之間的協(xié)調(diào)性，有利于后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計。如圖1所示，以飛行器設(shè)計為例，要集成結(jié)構(gòu)、氣動、彈道、質(zhì)量、
