小型农机设计知识库系统设计

小型农机设计知识的特点:一是具有很强的部件独立性,如发动机设计、车架设计、旋耕部件设计或排肥部件设计等都可以分别作为一个整体,其中每个零部件的设计内容和要求是独立的;二是层次性,根据小型农机的设计过程可以逐步划分为一系列相对独立的不同层次上的子目标来描述(即阶段性),如小型农机设计过程为确定机型、机型参数、发动机型式及其参数。根据知识的应用情况,将其分为实例知识、规则知识和约束知识等3类。实例知识主要是已经成功的小型农机设计产品;规则知识是指设计领域特别是小型农机设计领域的理论知识和设计者经验等,这些作为规则知识存储到规则库中,形成专家知识库,用于解决设计过程中的各种问题;约束库用于存放设计的各类约束,如几何约束、与产品相关的法规以及各种标准等。规则知识划分为选择性规则知识、参数性规则知识和过程规则知识。选择性规则知识是指普通产生式结构的规则,如由产品的用途、使用性能来确定小型农机的型式,由小型农机型式来确定车架类型,或由小型农机的排量来确定发动机的型式等规则。参数性规则知识主要是指用于确定产品设计参数(包括结构参数和性能参数)等规则知识,如根据小型农机类型可以确定主要性能参数和结构参数等规则。过程规则知识是比较重要的一种规则,过程是指小型农机设计的各个流程,或者是大部件和零件等相应的设计流程。知识库存储这种知识以便于把静态的规则(陈述性)知识动态地应用起来。这样知识的关系也就可以明显地体现出来(如小型农机的类型选择),相应的类型结论(如动力装置要求、传动方式要求以及相应的参数)引导知识自动寻找相关的规则。小型农机实例库分为整机实例库、发动机实例库和传动装置实例库等。通过面向对象类的封装成为整机实例类、发动机实例类和传动装置实例类等,类里面的属性表示整机、发动机和传动装置的主要性能、尺寸参数等,同时类也提供方法供外界使用,以便获得其对象的属性。根据小型农机设计知识的特点及其表示方法如何来组织设计知识和经验的存储方式,是知识库框架研究的重点。知识的组织形式必须便于知识的存储和便于推理机的应用。为了有效地存储微小型农机设计过程中使用的各种设计案例,采用面向对象建模技术和方法构建知识表达模型,将面向对象模型通过ADO技术映射到关系数据库SQL中[3]。按照实体-关系(E-R)模型数据库的组织策略,组织层次实例库。