毕业论文移动版

设计中的约束通常由某一任务的负责人来控制。许多约束起因于以前的或随后的工作，这些工作曾被团队不同成员或不同部门接手过。只有在违反一个或更多的约束时才给予反馈。超出限制的解决方法有很多：理论上讲，有争执的约束可以稍微放宽。然而更典型的是通过协商来得到一个折中的解决办法，这就意着有时要接受一些性能损失或者会引起许多设计方面的相关改变。为了作出合理、有根据的决策，关于设计领域的综合知识、目标、约束以及对设计变量的依赖都是必须的。通常涉及的问题有：

考虑到这么多的约束，是否有多种可行的设计？

可行设计存在性推测,对于一个或多个约束有利设计的接近程度？

哪些约束占主导地位，哪些约束没有什么实际影响（因此可以被忽略）？

同时考虑目标和约束，哪些自由变量重要，哪些不重要？

如果这些问题能得到解决，那么因为不满足约束条件引起的返工次数将会减少，同时也提高了设计的质量。

因此这篇文章试图说出约束管理这一重要问题。首先，提出这一想法观念的理论看法，作为介绍“约束评估”的手段。其次，以一实际应用来说明约束管理的可行性以及这种方法的价值。这一实例在一家友谊系统优化框架内得以实现，该系统可以用于所有参数化CAD工具友谊建模。

1.约束分类

1.1形式优化

在优化法中，一个好的（或者说最好的）方案是从一系列备选合理方案中选出的。最佳方案即帕雷托法则优化是依据基于问题相关条件的自由变量选出的。最优化理论的标准方法如下，看看Birk和Harries的想法（2003）：

自由变量：它们是互不相干的决定参数，可以把问题独特地表示为 。

目标函数：它们是评估方案的标准，一个标准是自由变量的函数 。

约束条件：它们减少一组合理组合中自由变量的可变范围。几种限制类型区分如下：

变化区间：  for  。源[自-优尔*`论/文'网·www.youerw.com

定值约束：  for  

范围约束：  for  

通过自由变量、目标和约束这种处理方式最关键的优势在于相似的战略可以用于许多独立于本质的优化问题。因此，这种一体化的观点用于约束管理也是有利的（尽管事实上可能并未设计自动优化）。

1.2几何模型中的约束

有许多不同形式的设计约束，它们可能关系到产品的各个方面。许多约束具有几何性质或是可能被认为有几何特性。作者以船体外形水动力学设计为背景，典型约束将结合几何模型讨论。

几何约束可以分为三种类型：

微分约束

位置约束

积分约束

典型的位置约束有最大尺寸（例如：宽度必须不超过……），碰撞控制（例如：船体外必须留有足够的空间来确保螺旋桨最小空隙）和应力点（例如：主机座或是锅炉显然不能穿透外板和内部结构）。碰撞控制如图1所示，应力点约束如图2。详细说明见Hochkirch et al（2002）举例。