采用状态空间模型的产品设计行为预测

张执南; 谢友柏

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采用状态空间模型的产品设计行为预测

更新时间：2025-07-09

- 采用状态空间模型的产品设计行为预测
- Product Behavior Prediction Using State-Space Model
- 西安交通大学学报 2011年45卷第1期页码：54-57+104
- 作者机构：
  
  上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200240
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  : 2010-03-23. 作者简介: 张执南(1978-),男,博士生;谢友柏(联系人),男,教授,博士生导师,工程院院士. 基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50935004,50705055,50805091);国家高技术研究发展计划资助项目(2008AA04Z108)
- DOI：
  中图分类号： TH11;TH12
- 网络首发：2011-01-10，
  
  纸质出版：2011
- 稿件说明：
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张执南, 谢友柏. 采用状态空间模型的产品设计行为预测[J]. 西安交通大学学报, 2011,45(1):54-57+104.

Product Behavior Prediction Using State-Space Model[J]. 2011, 45(1): 54-57+104.
张执南, 谢友柏. 采用状态空间模型的产品设计行为预测[J]. 西安交通大学学报, 2011,45(1):54-57+104. DOI：

Product Behavior Prediction Using State-Space Model[J]. 2011, 45(1): 54-57+104. DOI：

摘要

为在设计阶段预测产品运行中可能出现的问题

根据状态空间模型在系统预测方面的优势

结合扩展的功能-行为-结构模型在设计分析方面的优势

将原理知识、结构信息和状态变量包括在方程之内

建立了从设计过程到状态空间的映射模型.系统行为预测的关键步骤包括获取结构信息、约束信息和确定状态变量

以及初值、确定输入信息和计算方法在内的使用状态空间模型

并通过某型号发动机的活塞运动学和摩擦学行为预测实例

验证了映射模型的有效性.实验结果表明

所建立的模型能够准确地预测活塞的运动学和摩擦学行为

可作为优化系统结构和获取系统设计理由知识的有效设计工具.

Abstract

Product behavior prediction plays a critical role in the early stage of product design due to the significant impact on the downstream design process. Integrating the strength of state-space model(SSM)in handling systems and the merit of purpose-function-effect-structure-behaviour ontology in analysis design process

a mapping relationship from effect-structure-behaviour to the SSM was established

and the key processes in the SSM were determined. The SSM for a crank-connecting rod mechanism was established to verify the proposed method. The result shows that SSM enables to provide a novel alternative to predict system behavior and optimize system design parameters.

关键词

Keywords

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