《複雜模組化系統的演化機理和控制方法研究》是依託浙江大學，由祁國寧擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：複雜模組化系統的演化機理和控制方法研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：祁國寧
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
現代工程系統大多數是複雜系統。由於模組化技術能夠降低系統的複雜性，所以越來越多的工程系統採用了模組化設計技術，形成了複雜模組化系統。將模組化系統中模組表示為節點，模組間的關係表示為邊，則複雜模組化系統就形成複雜網路。本項目擬以複雜機械系統為對象，藉助複雜網路技術進行模組化系統的演化規律和控制方法研究，為機械產品的設計提供定量化的參考依據。主要內容包括：（1）複雜模組化系統的基本特性研究；（2）複雜模組化系統的演化機理研究，包括：模組化系統的演化模型，演化動力學研究，隨時間的演化機理以及在資源有限情況下的演化機理研究。（3）複雜模組化系統的控制方法研究，包括：複雜模組化系統的解耦方法，模組演化的控制方法，模組化系統的最佳化分解方法以及模組化系統的質量控制方法。（4）複雜模組化系統的實證和套用研究。
結題摘要
在工程系統中，由於採用模組化設計技術可以實現系統功能的分配和隔離，使問題的發現和設計技術的改進變得容易，降低了工程系統的複雜性，因此大量的工程系統都採用模組化設計技術，從而形成了複雜模組化系統。為了探尋模組化系統在設計過程中蘊含的科學規律，從科學層面指導產品系統的設計製造，控制產品系統質量，課題從模組化網路建模－網路特徵計算－演化控制分析－工程實踐套用四方面開展了研究，並取得了預期的研究成果。在分析了模組化系統特點的基礎上，建立了基於統一事物特性機制的複雜模組化網路。並對複雜模組化網路的拓撲特性，如入度、度分布、路徑長度、集聚係數和介數等進行了計算。結果表明複雜模組化關係網路是小世界網路。根據模組化系統的小世界網路特點和模組化產品的工程特點，提出了適合模組化網路的演化機理。在此基礎上，給出了模組化網路拓撲特徵和網路結構的時間演化規律。根據上述演化規律分析，可以得到模組化系統中一些重要工程特徵，有利於控制模組化系統向有利的方向發展。以輪式裝載機為套用對象，進行了套用驗證。建立了支持輪式裝載機模組化網路建模、演化分析、設計決策支持的原型軟體。課題組已在《機械工程學報》、《計算機集成製造系統》等國內重要期刊或會議上發表和錄用論文20篇，其中EI收錄或刊源論文15篇。出版國家級教材1本。項目部分成果與其它成果一起獲得2010年浙江省科技進步二等獎1項。基於本項目已培養博士生6名，碩士生5名。
