机电系统多领域集成设计

机电系统的设计过程，已经成为一个由多学科领域共同参与和开发的流程。尽管目前主流的机电系统集成设计方法已经针对机电系统的多领域集成设计展开了研究，但是集成设计过程中多领域设计人员协作和交互、多领域数据管理和集成等问题，已经成为目前机电系统集成设计亟待解决的问题。
　　《机电系统多领域集成设计》从应用角度出发，聚焦于目前机电系统集成设计面临的两大问题，即“设计流程集成问题”和“设计数据集成问题”展开讨论。力图从基本概念、原理与方法出发，通过对现有机电系统集成设计方法的回顾与介绍，阐述机电系统集成设计面临的挑战，在让读者了解国内外专家学者的学术观点的同时，系统掌握机电系统集成设计过程中实现多领域设计人员协作和交互、多领域数据管理与集成的理论、方法和工具。

目录
第1章 绪论 1
第2章 机电系统设计流程模型和设计数据模型 4
2.1 机电系统集成 4
2.1.1 设计流程集成 4
2.1.2 设计数据集成 5
2.1.3 设计流程模型和设计数据模型的评价准则 8
2.2 机电系统设计流程模型 9
2.2.1 顺序化设计模型 10
2.2.2 V模型 11
2.2.3 层级设计模型 15
2.3 机电系统设计数据模型 17
2.3.1 STEP模型 18
2.3.2 CPM模型 19
2.3.3 MOKA模型 23
2.3.4 PPO模型 25
2.4 对已有模型的评估 27
2.4.1 对设计流程模型的评估 27
2.4.2 对设计数据模型的评估 28
2.5 本章小结 28
参考文献 29
第3章 机电系统设计的多领域接口模型 33
3.1 本章介绍 33
3.2 研究现状 34
3.3 机电系统设计的接口分类 37
3.3.1 接口的类型 37
3.3.2 接口的配置 38
3.3.3 接口的期望/非期望 38
3.4 机电系统设计的多领域接口模型 40
3.4.1 端口模型 40
3.4.2 接口模型 42
3.4.3 接口兼容性规则 44
3.5 案例研究 46
3.5.1 三维测量系统简介 47
3.5.2 三维测量系统组件模型的定义 47
3.5.3 接口模型和兼容性检测 49
3.6 本章小结 52
参考文献 53
第4章 基于多领域接口模型的机电系统分解方法 56
4.1 本章介绍 56
4.2 研究现状 58
4.3 基于多领域接口模型的分解方法 61
4.3.1 多领域接口模型 62
4.3.2 组件分解 63
4.3.3 接口分解 64
4.3.4 组件分解和接口分解的实现 65
4.3.5 机电系统分解方法 67
4.4 案例研究 68
4.4.1 系统的主要子功能和子系统 68
4.4.2 组件分解和接口分解 69
4.4.3 构建完整的机电系统模块架构 72
4.5 本章小结 73
参考文献 73
第5章 基于多领域接口模型的机电系统组件配置方法 76
5.1 本章介绍 76
5.2 研究现状 77
5.2.1 组件化 78
5.2.2 组件及接口的表达 78
5.2.3 组件评估 79
5.2.4 研究现状小结 80
5.3 基于多领域接口模型的组件配置方法 81
5.4 案例研究 83
5.5 本章小结 88
参考文献 89
第6章 需求驱动的机电系统设计方法 93
6.1 本章介绍 93
6.2 研究现状 94
6.2.1 非正式需求的获取 95
6.2.2 需求表达 96
6.3 需求驱动的机电系统架构定义方法 97
6.3.1 功能性需求与系统分解 97
6.3.2 非功能性需求与组件选择 98
6.4 案例研究 104
6.4.1 功能性需求和非功能性需求的说明 105
6.4.2 月球漫游车的系统分解 106
6.4.3 月球漫游车的组件选择 107
6.5 本章小结 111
参考文献 112
第7章 中小型企业复杂机电系统开发应用实例 116
7.1 本章介绍 116
7.2 当前的相关工作 121
7.2.1 基于Agent的设计方法 121
7.2.2 基于配置的设计方法 122
7.3 面向中小型企业的机器人柔性制造系统设计方法 126
7.3.1 机器人柔性制造系统的模板模型 126
7.3.2 机器人柔性制造系统的设计方法 130
7.4 案例研究 132
7.5 本章小结 137
参考文献 138
第8章 结论与展望 142
参考文献 144