研究與設計永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)研究山東大學（250061）侯濤楊玉波王秀和推理機和設計調整策略等關鍵問題提出了一種直觀自然的規(guī)則表達形式，定義了一套完善的知識庫語法規(guī)則；建立了知識庫開發(fā)系統(tǒng)，能對知識庫進行編輯修改和自動的語法檢查，提高了知識庫開發(fā)效率；根據(jù)所確定的知識表達方式，開發(fā)了高效靈活的推理機在此基礎上，開發(fā)了永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)敘詞專家系統(tǒng)永磁電機設計算方法。電機設計專家系統(tǒng)的智能模型可用個五根據(jù)所選擇的知識進行推理，調整設計方案1永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)的總體結構與控制結構在永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)中，永磁起動機電機設計方案用狀態(tài)空間表示，永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)的設計過程即是利用專家知識（規(guī)則）使設計方案由初始狀態(tài)（初始方案）向目標狀態(tài)（目標方案）轉化的過程因而系統(tǒng)應具有以下結構：狀態(tài)變量存儲區(qū)、規(guī)則存儲區(qū)、推理機、存儲候選初始狀態(tài)的靜態(tài)存儲區(qū)和與電機設計有關的計元組表示：其中：tdb為動態(tài)數(shù)據(jù)庫，是記錄動態(tài)信息的內存區(qū)域，主要記錄當前設計狀態(tài)的有關信息，包括兩部分：記事冊記錄設計的性能指標要求和當前的子任務，事實庫記錄設計中的有關事實。在設計過程中tdb是動態(tài)刷新的，對它的操作由推理機控制im為推理機，是系統(tǒng)的總控制，其主要功能是：①確定當前待執(zhí)行的子任務；②分配子任務給記事冊；③根據(jù)不同的子任務，選擇相應的知識，④分析計算設計，以充分利肺見有生產設備因而這些設計方設計時，首先將參量名和參量類型讀入內存，kb為知識庫，用于存儲與設計有關的專家知識sdb為靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，用于存儲已有設計方案prog為與電機設計有關的計算方法1.2控制結構永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)的控制結構如所示主菜單設：計知識一系垅系垅作i設計要求h動態(tài)實〈合格否綰束‘永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)的控制結構永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)內部通訊包括：計算算法與推理機的接口計算算法與數(shù)據(jù)庫的接口和支撐軟件與推理機的接口由于系統(tǒng)中各部分采用了不同的語言編程（計算算法用fortran語言，推理機用c語言，數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)用visualfoxpro6.0語言，知識庫編輯軟件用turboprolog語言編程），各種語言之間的直接通訊困難很大為此，本系統(tǒng)中算法軟件與其它軟件接口都使用數(shù)據(jù)文件為中介，這樣各軟件只同數(shù)據(jù)文件發(fā)生關系，避免接口的復雜化為保證數(shù)據(jù)文件的通用性，本系統(tǒng)統(tǒng)一采用普通的數(shù)據(jù)文件格式。

2永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為提高初始設計方案的質量，在本文開發(fā)的永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)中，采用，其中e/（x）為第/個條件，其形式為：expiopexp2，expiexp2為數(shù)學表達式，op為關系運算符，如>、<、=等。求出/（x）中各表達式的值；即判斷expi和exp2是否滿足。p所代表的運算，若匹配則判斷第/+1項是否匹配只要有一項不匹配，該規(guī)則不匹配，令i=i+1，轉（4）；賦值，若第i條規(guī)則的前提匹配，則結論成立，依次對各項賦值；存儲，將得到的新事實存放到動態(tài)數(shù)據(jù)庫中，返回值true；若所有的規(guī)則都不匹配，則返回值false在永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)中，整個設計調整過程類似人類設計專家的設計方式，是一個“校核評價調整再校核”的過程，具體如下：根據(jù)用戶的性能指標要求，利用有關初始設計的專家知識確定初始方案；利用算法支撐庫中的校核程序對該方案進行校核計算，結果送入動態(tài)數(shù)據(jù)庫中；假設規(guī)則組中各規(guī)則的編號為i= 1，2，若方案達不到要求，則利用知識庫中的專家知識和利用評價模塊對結果進行綜合評價，若方案合格或用戶所給的性能指標要求太高，則轉（4）；動態(tài)數(shù)據(jù)庫中的事實進行推理，確定最佳調整方法，進行結構數(shù)據(jù)的調整，將調整后的結構數(shù)據(jù)由動態(tài)數(shù)據(jù)庫轉移到一數(shù)據(jù)文件中，返回（2）；在設計調整過程中，為提高設計效率，采用“最優(yōu)調整”控制策略該策略在進行設計方案時，首先利用專家知識對所有的調整方法進行評價，選擇最優(yōu)調整方法進行設計調整，這樣能保證以最高效率找到可行方案5永磁起動機設計專家系統(tǒng)在上述工作的基礎上，開發(fā)了永磁起動機設計專家系統(tǒng)，表1為利用上述專家系統(tǒng)在已有轉子的基礎上對某永磁起動機的設計結果，表2為該樣機的試驗結果表1設計結果電流丨a轉矩/n.m轉速電機相應的端電壓/v空載性能最大功率點性能制動性能表2試驗結果電流轉矩轉速電機相應的端電壓/v空載性能最大功率點性能制動性能為提高永磁起動機電機設計專家系統(tǒng)的設計能力，本文重點對專家系統(tǒng)的總體結構、知識庫、推理機和設計調整策略等關鍵問題進行了探討提出了一種直觀自然的規(guī)則表達形式，定義了一套完善的知識庫語法規(guī)則，采用了框架管理的知識庫結構，便于大型知識庫的建立和維護；建立了知識庫開發(fā)系統(tǒng)，集知識編輯修改檢查于一體，能對知識庫進行自動的語法檢查，提高了知識庫開發(fā)效率；根據(jù)所確定的知識表達方式，利用c語言開發(fā)了高效、靈活的推理機采用了“最優(yōu)調整”控制策略，使專家系統(tǒng)能最高效率找到可行方案