[发明专利]基于改进邻接矩阵的行星轮系同构判定方法、系统和介质

说明书

本发明涉及一种基于改进邻接矩阵的行星轮系同构判定方法、系统和介质，分别获取两个行星轮系一一对应的结构简图，并分别将每个结构简图转化为对应的行星轮系的双色拓扑图；按照预设的邻接矩阵定义，根据每个结构拓扑图生成对应的行星轮系的邻接矩阵；根据每个邻接矩阵获取对应的行星轮系的路径矩阵，并根据每个路径矩阵获取对应的行星轮系的构件路径序列，判断两个行星轮系的构件路径序列是否相同，若是，则判定两个行星轮系同构，若否，则判定两个行星轮系异构。本发明基于改进的邻接矩阵，通过简单的计算即可对行星轮系的同构问题进行判定，效率高、失效率低，可以实现计算机自动化，适合普遍推广。

技术领域

本发明涉及行星轮系综合领域，尤其涉及一种基于改进邻接矩阵的行星轮系同构判定方法、系统和介质。

背景技术

行星轮系具有传动平稳、传动效率高、传动比大、承载能力强、体积小、质量轻等优点，在汽车，手表，工厂机械等设备中有大量的应用，因此综合出性能优良的轮系便成为了许多学者的研究对象。

然而在综合的过程中必然会出现大量结构相同的轮系，即同构的轮系。在此背景下，同构判定便成为了一个十分重要的环节。如果把不同构的轮系判断为同构则有可能失去综合的结果，如果把同构的轮系判断为不同构则会造成结构的重复。同构判定能够使人们在设计时避免大量的重复结构，有效地减少设计时间和精力。

目前存在许多关于判断行星轮系是否同构的方法，但其中的多数方法都存在沟通的技术问题：效率低下、失效率高和难以实现计算机自动化等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于改进邻接矩阵的行星轮系同构判定方法、系统和介质，能够解决现有技术中效率低下、失效率高和难以实现计算机自动化的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于改进邻接矩阵的行星轮系同构判定方法，包括以下步骤：

步骤1：分别获取两个行星轮系一一对应的结构简图，并分别将每个结构简图转化为对应的行星轮系的双色拓扑图；

步骤2：按照预设的邻接矩阵定义，根据每个结构拓扑图生成对应的行星轮系的邻接矩阵；

步骤3：根据每个邻接矩阵获取对应的行星轮系的路径矩阵，并根据每个路径矩阵获取对应的行星轮系的构件路径序列，判断两个行星轮系的构件路径序列是否相同，若是，则判定两个行星轮系同构，若否，则判定两个行星轮系异构。

本发明的有益效果是：由于双色拓扑图是根据结构简图结合行星轮系的组成原理得到的，因此双色拓扑图中包含了行星轮系中所有基础构件、所有复铰以及各个基础构件相互之间的连接关系和每个基础构件与每个复铰之间相互之间的连接关系，其中连接关系包括邻接和不邻接，邻接中又包括低副连接和高副连接，低副连接是指两个构件以转动副邻接的连接方式，高副连接是指两个构件以齿轮副邻接的连接方式，因此按照预设的邻接矩阵定义生成的邻接矩阵，能准确描述上述各个基础构件、各个复铰以及各个连接关系；而两个行星轮系同构时，两者的基础构件、复铰以及相互之间的连接关系必须对应相同，因此基于邻接矩阵，能直观而准确地对两个行星轮系的双色拓扑图中的各个构件和各个连接关系，便于后续的同构判定；路径矩阵中的元素是描述对应的行星轮系中任意两个构件之间相距任意路径长度的路径值之和，因此通过路径矩阵可进一步直观准确描述基础构件、复铰以及相互之间的连接关系，基于路径矩阵计算得到对应的构件路径序列，对构件路径序列的判断一方面可以实现对两个行星轮系的每个连接关系是否完全相同的判定，另一方面可以有效提高同构判定的准确性；

本发明的行星轮系同构判断方法，基于改进的邻接矩阵，通过简单的计算即可对行星轮系的同构问题进行判定，效率高、失效率低，可以实现计算机自动化，适合普遍推广。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：