本文以产品协同设计为研究对象,从工程设计的实际出发,以计算机技术、网络技术和数据库技术为实现工具,从产品协同设计的技术和组织的特性入手,对产品协同设计中设计信息表达与交互、设计任务与设计知识的冲突消解、协同设计参与者之间的设计博弈以及多任务多层次设计优化问题进行了深入的理论分析和方法研究。 产品协同设计中设计参与者之间的信息交互是实现协同设计的基本前提,基于协同设计环境的存在异构性的问题,提出了建立产品设计信息的本体,通过一阶逻辑和描述逻辑对产品本体进行互补描述,并且针对不同的设计本体提出了本体的影射算法,提出了基于产品本体模型设计产品数据模型的方法。 根据协同设计过程所具有协同性,提出了基于协同设计过程模型的数据流逻辑关系模型,在此基础上分析了协同设计中冲突产生的原因,针对设计任务具有的时序逻辑关系,提出了基于Petri网的设计任务协调机制,通过引入粗糙集理论,建立了基于距离公式和决策空间的设计知识冲突消解算法,并提出了面向协同设计冲突消解的技术框架。 产品协同设计中各个协同设计参与者在针对各自的设计问题进行设计过程体现了一种设计博弈。本文引入博弈论的理论描述了协同设计参与者之间的协同设计关系,建立了基于博弈协议的协同设计模型,提出了协同设计中应用博弈论求解的技术框架以及基于博弈论的简约、建模和求解的协同设计求解方法,并通过测量系统中的工件拖动机构与测量仪器驱动部分的协同设计问题验证其可行性。 针对在解决复杂设计问题中的分解策略,本文结合多学科设计优化方法,提出多层次设计优化的方法,通过比较协同子空间优化、协同优化以及BILSS法,提出了面对不同设计情况下所采取的策略,同时根据在设计初期存在的设计变量不确定