国际上有影响的CAD系统大致可分为两类:一类发展较早,系统庞大,称它 们为传统型CAD系统;另一类是近几年发展起来的,功能新颖,虽然目前规模较 小,但有较好的发展前景的,称它们为改进型CAD系统。当然这二者并无严格界 限,而且它们之间技术上也正在相互渗透,处于共同发展之中。 传统型CAD系统,一般已有之十余年的历史。它们起源于60年代末或70年 代初期。如 CADDS是CV公司1969年推出,UGI是1975年起家,SDRC公司于 1967年成立, CADAM系统是洛克希德飞机公司1965年着手研制, CATIA起源于 975年,还有像 Applicon、 Inter-graph-、cdc的iCe、 Calma DDM、auto trol的S7000等也是在同一时期发展起来的

MATLAB语言是美国 Mathworks公司研制开发的大型计算软件,自1985年问世 以来,特别是1993年4. Windows版本的出现,使得 MATLAB语言的使用获得了巨 大的发展。它的强大的矩阵处理与运算功能、丰富的图形绘制能力深受用户的青 睐。控制领域的研究者与工程技术人员对此给予了极大关注,国际上众多的知名学 者在此基础上先后开发出一系列的相关工具箱(toolbox),如控制系统工具箱 (Control System Toolbox)、神经网络工具箱(Neural Network Toolbox系统辨识 工具箱(Systerm Identification Toolbox)、最优化工具箱(Optimization Toolbox)、鲁棒控制工具箱(Robust Control Toolbox)等,以及集成在 MATLAB上的 面向结构图的系统分析平台 Simulink

CAD(computer aided design)是一种用计算机硬、软件系统辅助人们对产品或 工程进行设计的方法与技术,包括设计、绘图、工程分析与文档制作等设计活动, 它是一种新的设计方法,也是一门多学科综合应用的新技术。 传统CAD涉及以下一些基础技术:

7.1人工智能概述 人工智能( Artificial Intelligence)简称AL,它是计算机科学的一个重要的研究领 域。近40年以来获得了迅速的发展,在很多领域都获得了广泛的应用。 7.1.1什么是人工智能 斯坦福大学人工智能研究中心的 Nilsson教授认为:“人工智能是关于知识的 科学-怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”MT的 Winston教授 指出:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能的工作 这些定义反映了人工智能学科的基本思想和基本范围。事实上,一般认为用计算机 模拟人的智能行为就属于人工智能的范畴

PDM技术最早出现在80年代初期,目的是为了解决大量工程图纸、技术文档 以及CAD文件的计算机化管理问题,然后逐渐扩展到产品开发过程中的三个主要 领域:设计图纸和电子文档的管理,材料明细表(BOM)及与工程文档的集成管 理,工程变更管理。由于早期软件功能比较单一,各自解决问题的侧重点也不完全 相同,所以有不同叫法,如文档管理( document management)、工程数据管理 engineering data management)等

5.1基本概念 工程问题是相当复杂的,涉及不同的物理系统、不同的领域,并且具有不同的 目标。为了正确设计、分析工程问题,我们首先必须对实际工程问题进行简化描 述,并利用已有的数学、物理等基本概念、原理和方法,描述工程问题。这个过程 就是系统建模,即建立描述工程问题的物理模型和数学模型

机电系统计算机仿真是目前对复杂机电系统进行分析的重要手段与方法。在 进行机电系统分析综合与设计工作过程中,除了需要进行理论分析外,还要对系统 的特性进行实验研究。系统性能指标与参数是否达到预期的要求?它的经济性能如 何?这些都需要在系统设计中给出明确的结论。对于那些在实际调试过程中存在很 大风险或实验费用昂贵的系统,一般不允许对设计好的系统直接进行实验,然而没 有经过实验研究是不能将设计好的系统直接放到生产实际中去的,因此就必须对其 进行模拟实验研究

3.1机电系统的数学模型及其转换方法 机电系统计算机仿真与辅助设计是建立在机电系统数学模型基础之上的。对于 各类机电系统,利用仿真手段对其进行分析与设计,首先就需要建立相应的系统数 学模型,此后,就需要研究如何将系统的数学模型转变为适合于计算机进行分析计 算的仿真模型,即数值算法模型。在此基础上,即可通过对数学模型的求解分析, 实现对系统动静态特性的分析与设计

2.1.数值积分算法 2.1.1基本数值积分方法 连续系统的动态特性一般可由一个微分方程或一组一阶微分方程加以描述。因 此对系统进行计算机仿真,就需要研究如何利用计算机对微分方程进行求解,目前 采用的方法是应用数值积分法对微分方程求数值解,其中欧拉法、梯形法、龙格一 库塔法等数值积分法是几种基本的方法

机电系统就是机电一体化系统,机电一体化系统是光、机、电、液、控制技术 和软件技术集成起来而形成的复杂系统。 机电一体化(mechatronics)一词是机械(mechanics)和电子(electronics)两 个词的合成词,20世纪70年代中期由日本首先开始使用,现在已得到欧美各国的 普遍认同,并得到广泛使用。近年来,随处可见许多以前仅有机械结构实现运动的 装置,通过与电子、软件技术相结合而得到显著改进和提高的实例