本文针对联合收割机所涉及的设计知识复杂,种类繁多,在设计过程中对知识的获取、表达、推理等方面没有很好的解决方案,没有形成完整的知识体系及知识集成管理系统的问题,以实现联合收割机的知识资源的存储、组织管理,并在设计过程中将知识高效获取并应用为目标,以智能化设计需求为牵引对联合收割机知识库系统进行架构;首先分析农机装备的设计知识的分类及获取方法;之后将联合收割机设计知识作为研究对象,对其进行分析及表达,进而建立设计体系;然后应用装备谱系设置方法及谱系拓扑图的形式将联合收割机设计知识层次化组织,并使用开发工具应用数据关联技术构建联合收割机知识库系统,实现知识的集成管理;最后通过知识库系统实现设计过程中知识的存储管理,运用基于知识的设计方法同步实现知识的高效获取与继承应用过程,用以解决设计中的问题,体现智能化设计理念,将联合收割机知识集成化、系统化,形成集知识浏览、查询、推理、推送及智能辅助设计一体的智能化设计流程,使之适用于联合收割机零部件设计的需求,同时也为该类问题的研究提供一种通用的方法,为农机装备智能化设计平台的建立奠定基础,具体研究内容如下:(1)知识库系统体系架构与总体构建分析联合收割机知识库系统在其智能化设计平台中的作用,以智能化设计需求为牵引,对知识库系统的内部功能模块进行架构;应用Visual Studio2015开发工具和SQL Server数据库,将知识信息等数字化资源与操作平台结合联合运用,构建联合收割机知识库系统,实现联合收割机知识的集成管理。(2)装备设计知识的分类及获取从农机装备的设计过程、设计知识特点角度出发,将农机装备设计知识分类;同时研究农机装备设计知识的获取方法,提出适用于农机装备设计知识的人工获取与知识编辑、推理相结合的半自动获取方法,并以此方法获取联合收割机整机及零部件设计知识。(3)联合收割机设计知识分析、表达及组织方法从设计过程、设计知识特点及分类角度对联合收割机设计知识进行分析;同时融合面向对象技术思想,将产生式规则表示法和框架表示法融合,运用混合表示方法有效的表达联合收割机整机及零部件的设计知识,建立通用的零部件设计体系,形成联合收割机知识库系统的推理机制。应用谱系层次设置方法和谱系拓扑图形式将联合收割机设计知识进行组织,同时以谱系拓扑图为依据,建立知识库系统的目录树结构,将系统中存储的联合收割机整机及零部件设计知识层次化组织,用以有效地为系统中知识的高效浏览、查询提供索引方式。(4)知识在设计过程中的应用方法融合知识表达形成的联合收割机零部件设计体系,以谱系拓扑图为索引路径结合模糊判断的方式进行知识查询;应用ADO.NET技术与SQL Server数据库通过程序关联,实现数据的双向传递及系统中知识的增加、删除、修改等功能;将基于实例与基于规则的推理方法应用到知识库系统中辅助完成联合收割机零部件的设计,形成一种可浏览、查询、推理、编辑及智能设计等功能的基于知识的设计方法,实现知识在设计过程中的高效获取与应用。(5)系统技术集成与实例分析应用CATIA二次开发技术,实现知识库系统中知识和参数化模型的设计信息传递;将知识浏览、查询、推理、存储及编辑等技术方法集成,以联合收割机核心部件设计为例,通过人机交互的方式,用户根据设计需求直接从知识库系统中查询推理并调用知识辅助完成设计过程,获得满意的设计信息和模型。系统测试表明:联合收割机知识库系统可以最大限度缩短设计时间,利用知识库系统进行设计,减少了设计人员查阅以及设计失误重新设计的时间,这种设计方式可以提高知识的集成化效果并高效获取知识,提高知识的继承和重用性,从而提高设计效率与水平。