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永磁起动机电机设计专家系统研究

时间:2017/7/14 9:44:00   来源:本网   添加人:admin

  研究与设计永磁起动机电机设计专家系统研究山东大学(250061)侯涛杨玉波王秀和推理机和设计调整策略等关键问题提出了一种直观自然的规则表达形式,定义了一套完善的知识库语法规则;建立了知识库开发系统,能对知识库进行编辑修改和自动的语法检查,提高了知识库开发效率;根据所确定的知识表达方式,开发了高效灵活的推理机在此基础上,开发了永磁起动机电机设计专家系统叙词专家系统永磁电机设计算方法。电机设计专家系统的智能模型可用个五根据所选择的知识进行推理,调整设计方案1永磁起动机电机设计专家系统的总体结构与控制结构在永磁起动机电机设计专家系统中,永磁起动机电机设计方案用状态空间表示,永磁起动机电机设计专家系统的设计过程即是利用专家知识(规则)使设计方案由初始状态(初始方案)向目标状态(目标方案)转化的过程因而系统应具有以下结构:状态变量存储区、规则存储区、推理机、存储候选初始状态的静态存储区和与电机设计有关的计元组表示:其中:TDB为动态数据库,是记录动态信息的内存区域,主要记录当前设计状态的有关信息,包括两部分:记事册记录设计的性能指标要求和当前的子任务,事实库记录设计中的有关事实。在设计过程中TDB是动态刷新的,对它的操作由推理机控制IM为推理机,是系统的总控制,其主要功能是:①确定当前待执行的子任务;②分配子任务给记事册;③根据不同的子任务,选择相应的知识,④分析计算设计,以充分利肺见有生产设备因而这些设计方设计时,首先将参量名和参量类型读入内存,KB为知识库,用于存储与设计有关的专家知识SDB为静态数据库,用于存储已有设计方案PROG为与电机设计有关的计算方法1.2控制结构永磁起动机电机设计专家系统的控制结构如所示主菜单设:计知识一系垅系垅作I设计要求h动态实〈合格否绾束‘永磁起动机电机设计专家系统的控制结构永磁起动机电机设计专家系统内部通讯包括:计算算法与推理机的接口计算算法与数据库的接口和支撑软件与推理机的接口由于系统中各部分采用了不同的语言编程(计算算法用Fortran语言,推理机用C语言,数据库及其管理系统用VisualFoxPro6.0语言,知识库编辑软件用TurboProlog语言编程),各种语言之间的直接通讯困难很大为此,本系统中算法软件与其它软件接口都使用数据文件为中介,这样各软件只同数据文件发生关系,避免接口的复杂化为保证数据文件的通用性,本系统统一采用普通的数据文件格式。

  2永磁起动机电机设计专家系统的静态数据库系统为提高初始设计方案的质量,在本文开发的永磁起动机电机设计专家系统中,采用,其中E/(x)为第/个条件,其形式为:ExpiopExp2,ExpiExp2为数学表达式,op为关系运算符,如>、<、=等。求出/(x)中各表达式的值;即判断Expi和Exp2是否满足。p所代表的运算,若匹配则判断第/+1项是否匹配只要有一项不匹配,该规则不匹配,令i=i+1,转(4);赋值,若第i条规则的前提匹配,则结论成立,依次对各项赋值;存储,将得到的新事实存放到动态数据库中,返回值TRUE;若所有的规则都不匹配,则返回值FALSE在永磁起动机电机设计专家系统中,整个设计调整过程类似人类设计专家的设计方式,是一个“校核评价调整再校核”的过程,具体如下:根据用户的性能指标要求,利用有关初始设计的专家知识确定初始方案;利用算法支撑库中的校核程序对该方案进行校核计算,结果送入动态数据库中;假设规则组中各规则的编号为i= 1,2,若方案达不到要求,则利用知识库中的专家知识和利用评价模块对结果进行综合评价,若方案合格或用户所给的性能指标要求太高,则转(4);动态数据库中的事实进行推理,确定最佳调整方法,进行结构数据的调整,将调整后的结构数据由动态数据库转移到一数据文件中,返回(2);在设计调整过程中,为提高设计效率,采用“最优调整”控制策略该策略在进行设计方案时,首先利用专家知识对所有的调整方法进行评价,选择最优调整方法进行设计调整,这样能保证以最高效率找到可行方案5永磁起动机设计专家系统在上述工作的基础上,开发了永磁起动机设计专家系统,表1为利用上述专家系统在已有转子的基础上对某永磁起动机的设计结果,表2为该样机的试验结果表1设计结果电流丨A转矩/N.m转速电机相应的端电压/V空载性能最大功率点性能制动性能表2试验结果电流转矩转速电机相应的端电压/V空载性能最大功率点性能制动性能为提高永磁起动机电机设计专家系统的设计能力,本文重点对专家系统的总体结构、知识库、推理机和设计调整策略等关键问题进行了探讨提出了一种直观自然的规则表达形式,定义了一套完善的知识库语法规则,采用了框架管理的知识库结构,便于大型知识库的建立和维护;建立了知识库开发系统,集知识编辑修改检查于一体,能对知识库进行自动的语法检查,提高了知识库开发效率;根据所确定的知识表达方式,利用c语言开发了高效、灵活的推理机采用了“最优调整”控制策略,使专家系统能最高效率找到可行方案