本發(fā)明涉及設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)械設(shè)計(jì)模型參數(shù)優(yōu)化是通過極小化目標(biāo)函數(shù)使得模型輸出和實(shí)際觀測數(shù)據(jù)之間達(dá)到最佳的擬合程度，由于環(huán)境模型本身的復(fù)雜性，常規(guī)優(yōu)化算法難以達(dá)到參數(shù)空間上的全局最優(yōu)。近年來，隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算效率的快速提高，直接優(yōu)化方法得到了進(jìn)一步開發(fā)與廣泛應(yīng)用，然而，現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，操作繁瑣，增加了生產(chǎn)設(shè)計(jì)的難度，降低了生產(chǎn)設(shè)計(jì)效率，為此，我提出一種機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，操作繁瑣的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，該機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)包括鍵盤、繪圖板、數(shù)據(jù)采集單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、濾波單元、無線通訊單元、管理總機(jī)、數(shù)據(jù)提取單元、數(shù)據(jù)下載器、互聯(lián)網(wǎng)、接入控制網(wǎng)關(guān)、機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)庫、微處理系統(tǒng)、結(jié)果顯示單元、實(shí)體圖形生成單元、性能分析單元、場景構(gòu)造單元和數(shù)據(jù)輸出單元；

通過所述鍵盤和繪圖板分別輸入所需的設(shè)計(jì)尺寸和設(shè)計(jì)草圖，通過所述數(shù)據(jù)采集單元采集鍵盤和繪圖板輸入的數(shù)據(jù)，所述A/D轉(zhuǎn)換單元對所述數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換，所述濾波單元對特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除，得到一個特定頻率的電信號，通過所述無線通訊單元將檢測的數(shù)據(jù)信息無線傳輸至微處理系統(tǒng)，通過所述接入控制網(wǎng)關(guān)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)下載器和數(shù)據(jù)提取單元對機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)庫的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行下載和提取，所述管理總機(jī)將數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行保真和放大并傳至無線通訊單元，通過所述實(shí)體圖形生成單元利用所需的設(shè)計(jì)尺寸、設(shè)計(jì)草圖和機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參數(shù)構(gòu)造三維實(shí)體的形狀和生成實(shí)體圖形文件，所述性能分析單元用于對所述實(shí)體圖形生成單元生成的三維實(shí)體進(jìn)行細(xì)化和分面，所述場景構(gòu)造單元用于對實(shí)體進(jìn)行渲染，選擇構(gòu)造合成場景的參數(shù)，把實(shí)體的數(shù)學(xué)描述和相應(yīng)的受力情況換成屏幕上的像素值，進(jìn)行光柵化，通過所述數(shù)據(jù)輸出單元輸出理論設(shè)計(jì)和進(jìn)行過機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參數(shù)構(gòu)造設(shè)計(jì)的文件，所述結(jié)果顯示單元將理論設(shè)計(jì)和結(jié)合不同因素的實(shí)際設(shè)計(jì)顯示出來。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集單元與A/D轉(zhuǎn)換單元之間通過信號放大單元連接，所述信號放大單元用于對檢測到的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行放大。

優(yōu)選的，所述濾波單元包括帶通濾波器、信號強(qiáng)度檢測儀和輸出信號濾波器，所述帶通濾波器用于選出檢測數(shù)據(jù)的子頻段信號，通過所述信號強(qiáng)度檢測儀測量檢測數(shù)據(jù)的強(qiáng)度，所述輸出信號濾波器用于選取檢測數(shù)據(jù)中信號強(qiáng)度大于信號強(qiáng)度閥值的所有子頻段作為通帶，并除去噪聲。

優(yōu)選的，所述結(jié)果顯示單元包括顯示屏和打印機(jī)。

優(yōu)選的，所述實(shí)體圖形生成單元包括模型庫、信息提取單元和數(shù)據(jù)對比單元，所述信息提取單元將所需的設(shè)計(jì)尺寸、設(shè)計(jì)草圖和通過所述模型庫現(xiàn)存的數(shù)據(jù)參數(shù)提取出來，利用所述數(shù)據(jù)對比單元進(jìn)行數(shù)據(jù)比對。

優(yōu)選的，所述性能分析單元包括可視化數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)分析單元，所述可視化數(shù)據(jù)庫用于存儲三維實(shí)體的描述內(nèi)容，通過所述數(shù)據(jù)分析單元進(jìn)行三維實(shí)體層面受力分析。

優(yōu)選的，所述場景構(gòu)造單元包括參數(shù)設(shè)定模塊、運(yùn)算處理器和圖像生成單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該發(fā)明提出的一種機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了理論設(shè)計(jì)與滿足實(shí)際場景需求設(shè)計(jì)相結(jié)合，通過機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)庫的數(shù)據(jù)要求與所需設(shè)計(jì)尺寸相結(jié)合，進(jìn)行三維建模和受力分析，對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，使其設(shè)計(jì)尺寸滿足可在不同場景中使用的要求，同時該系統(tǒng)利用鍵盤和繪圖板輸入所需的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和草圖，只需再利用機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)庫、實(shí)體圖形生成單元、性能分析單元和場景構(gòu)造單元對設(shè)計(jì)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，使用方便，操作簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明原理框圖。

圖中：1鍵盤、2繪圖板、3數(shù)據(jù)采集單元、4A/D轉(zhuǎn)換單元、5濾波單元、6無線通訊單元、7管理總機(jī)、8數(shù)據(jù)提取單元、9數(shù)據(jù)下載器、10互聯(lián)網(wǎng)、11接入控制網(wǎng)關(guān)、12機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)庫、13微處理系統(tǒng)、14結(jié)果顯示單元、15實(shí)體圖形生成單元、16性能分析單元、17場景構(gòu)造單元、18數(shù)據(jù)輸出單元。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，該機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)包括鍵盤1、繪圖板2、數(shù)據(jù)采集單元3、A/D轉(zhuǎn)換單元4、濾波單元5、無線通訊單元6、管理總機(jī)7、數(shù)據(jù)提取單元8、數(shù)據(jù)下載器9、互聯(lián)網(wǎng)10、接入控制網(wǎng)關(guān)11、機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)庫12、微處理系統(tǒng)13、結(jié)果顯示單元14、實(shí)體圖形生成單元15、性能分析單元16、場景構(gòu)造單元17和數(shù)據(jù)輸出單元18；

通過所述鍵盤1和繪圖板2分別輸入所需的設(shè)計(jì)尺寸和設(shè)計(jì)草圖，通過所述數(shù)據(jù)采集單元3采集鍵盤1和繪圖板2輸入的數(shù)據(jù)，所述A/D轉(zhuǎn)換單元4對所述數(shù)據(jù)采集單元3采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換，所述濾波單元5對特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除，得到一個特定頻率的電信號，通過所述無線通訊單元6將檢測的數(shù)據(jù)信息無線傳輸至微處理系統(tǒng)13，通過所述接入控制網(wǎng)關(guān)11、互聯(lián)網(wǎng)10、數(shù)據(jù)下載器9和數(shù)據(jù)提取單元8對機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)庫12的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行下載和提取，所述管理總機(jī)7將數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行保真和放大并傳至無線通訊單元6，通過所述實(shí)體圖形生成單元15利用所需的設(shè)計(jì)尺寸、設(shè)計(jì)草圖和機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參數(shù)構(gòu)造三維實(shí)體的形狀和生成實(shí)體圖形文件，所述性能分析單元16用于對所述實(shí)體圖形生成單元15生成的三維實(shí)體進(jìn)行細(xì)化和分面，所述場景構(gòu)造單元17用于對實(shí)體進(jìn)行渲染，選擇構(gòu)造合成場景的參數(shù)，把實(shí)體的數(shù)學(xué)描述和相應(yīng)的受力情況換成屏幕上的像素值，進(jìn)行光柵化，通過所述數(shù)據(jù)輸出單元18輸出理論設(shè)計(jì)和進(jìn)行過機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參數(shù)構(gòu)造設(shè)計(jì)的文件，所述結(jié)果顯示單元14將理論設(shè)計(jì)和結(jié)合不同因素的實(shí)際設(shè)計(jì)顯示出來。

其中，所述數(shù)據(jù)采集單元3與A/D轉(zhuǎn)換單元4之間通過信號放大單元連接，所述信號放大單元用于對檢測到的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行放大，所述濾波單元5包括帶通濾波器、信號強(qiáng)度檢測儀和輸出信號濾波器，所述帶通濾波器用于選出檢測數(shù)據(jù)的子頻段信號，通過所述信號強(qiáng)度檢測儀測量檢測數(shù)據(jù)的強(qiáng)度，所述輸出信號濾波器用于選取檢測數(shù)據(jù)中信號強(qiáng)度大于信號強(qiáng)度閥值的所有子頻段作為通帶，并除去噪聲，所述結(jié)果顯示單元14包括顯示屏和打印機(jī)，所述實(shí)體圖形生成單元15包括模型庫、信息提取單元和數(shù)據(jù)對比單元，所述信息提取單元將所需的設(shè)計(jì)尺寸、設(shè)計(jì)草圖和通過所述模型庫現(xiàn)存的數(shù)據(jù)參數(shù)提取出來，利用所述數(shù)據(jù)對比單元進(jìn)行數(shù)據(jù)比對，所述性能分析單元16包括可視化數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)分析單元，所述可視化數(shù)據(jù)庫用于存儲三維實(shí)體的描述內(nèi)容，通過所述數(shù)據(jù)分析單元進(jìn)行三維實(shí)體層面受力分析，所述場景構(gòu)造單元17包括參數(shù)設(shè)定模塊、運(yùn)算處理器和圖像生成單元。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。