基于Web的虚拟数控系统的研究与开发

基于服务器／客户模式的的虚拟数控系统体系结构，讨论了虚拟数控系统的建模技术和基于VRML的实现方法，并指出虚拟数控机床的建模是虚拟数控加工过程仿真的实现关键．利用VRML语言、分布式对象技术和Java技术开发和建立了基于Web环境的虚拟数控系统原型。并对系统的开发平台进行了分析和介绍，同时给出了系统的运行实例．研究表明，所开发的系统是可行的和合理的．     

基于SOPC技术嵌入式数控运动控制器研究

围绕满足新一代数控系统各种性能要求的目标，文章首先探讨了SOPC技术应用于数控控制领域的发展前景和优势，然后采用了集成有ARM核的FPGA处理芯片，提出了一种基于SOPC技术的嵌入式数控运动控制器的研究方案。初步研究表明，这种方案能很大程度的解决现有数控系统诸如系统开放性、实时性、可剪裁性和重构性差等缺点。     

基于COM技术的开发式数控系统插补组件分析

数控系统正逐步向着灵活性、组件化、可重构的开放式体系结构的方向发展。用软件复用，软件重构等软件开发新技术对开放式数控系统进行研究，已成为一种趋势。在系统阐述COM组件技术的概念及特点的基础上，分析了基于COM技术下的开放式数控系统的特点，并对数控系统组件进行系统划分与分析。利用COM技术的二进制语言无关性，进程透明性，可重用性及接口规范性等特点，对数控插补组件的实时，插补组件接口设计，插补组件对象的创建进行了研究。将所开发的插补组件与其它数控组件进行连接，取得较好的效果，同时对数控组件的实时性进行了分析。     

基于Web的虚拟实验系统的设计与实现

该文阐述了基于B／S模式的虚拟实验系统的设计与实现过程，系统将PHP＋MySQL技术与flash技术有机结合起来，运用在线授课的思想并结合虚拟实验室的设计，使学习者可以在线学习井操作各种实脸，随时随地完成各项实验教学活动，并可同时与其他学习者进行互动，及时解决疑难问题，大大提高了实硷教学效率和教学效果。     

可重构游梁式抽油机的设计和仿真分析

借助于可重构制造系统的基本思想，论述了可重构抽油机的基本概念、特点及可重构的理论依据，并对可重构抽油机的关键环节——模块的划分思路进行了探讨。给出了模块划分方案，分析了可重构游梁式抽油机的拼装特性。为了对可重构抽油机的性能进行验证，提出了将虚拟样机技术应用于抽油机的可重构设计，并利用虚拟样机技术软件ADAMS对APIC-320D-256-120抽油机进行了运动学和动力学分析，验证了虚拟样机技术应用于可重构抽油机设计的可行性。利用游梁式抽油机的可重构设计，可以实现抽油机的模块化生产，用户可根据需要对抽油机进行重构，从而实现了对抽油机传统生产和使用理念的变革。     

基于实时Linux的开放式数控系统框架

在深入理解开放式数控系统国家标准的基础上，提出了一种基于实时Linux的开放式数控系统框架，该系统的软件由开放式CNC内核和数控功能模块组成．对数控功能模块进行了系统的划分和研究，给出了数控组件的工作流程及插补组件接口示例．用户可根据该框架，重构各功能模块，或自行开发所需要的功能，构成高速、高精度控制性能的开放式数控系统．     

基于现场总线的开放式网络化数控系统的设计

针对数控系统在高度集成化过程中产生的柔性和稳定性问题,构建了一个基于两层网络的可监控数控系统.将Profibus-DP总线和SERCOS总线应用于数控系统的控制器设计中,解决了数控系统因信息交互密集而产生的实时性、可靠性差的问题.控制器基于PC架构,通过引入RTX系统改善了桌面操作系统实时性差的不足;采用组件技术实现软件设计,系统任务模块为可独立运行的实现某种控制功能的程序块.通过对功能单元的配置得到不同的程序模块,从而实现控制器的快速重构.将故障监测与诊断技术用于数控系统设计中,构建了层次化的可监控体系.开发了原型机,在数控系统网络化研究方面进行了一定探索.     

复杂装备虚拟维修系统设计

以维修工程理论为基础,提出了复杂装备虚拟维修系统设计的总体方案,该方案集成了远程虚拟测试和控制系统,利用知识工程方法进行维修分析决策,可以实现维修过程仿真;设计了基于组件技术的虚拟维修系统多层次体系结构.该虚拟维修系统通过了多个装备虚拟维修任务的应用验证,可快速重构形成新的系统.适应复杂装备维修决策、维修仿真需要.     

基于XNA的虚拟数控铣床仿真系统

为解决数控铣床加工过程的仿真实现问题, 基于虚拟制造和计算机仿真的基本思想, 以Microsoft Visual Studio 2008为开发平台, 利用C#、 XNA(Windows Xbox Next Generation Architecture)和3ds MAX为开发工具, 实现了虚拟数控铣床仿真系统。通过实验证明, 该系统能准确模拟真实数控铣床在不同转速、NC(Numerical Control)代码等条件下的各种操作与运动。用户能通过使用本系统, 达到对数控铣床操作与编程的学习、 训练等初步体验, 有助于节省使用真正数控铣床的时间, 降低学习、 培训费用。     

基于改进 MFAC 的智能数控系统设计与实现

为实现面向智能感知的数控系统,基于智能数控系统的网络化通讯、开放式结构的系统特征,设计了智能化数 控系统的二次开发平台及可重构的系统硬件结构; 提出了采用多通道的信号处理技术,既保证了处理的实时性,又减 小了信号间的干扰,提高了数据处理效率; 基于改进 MFAC(Model-Free Adaptive Control)的数据驱动算法实现数控机 床伺服电机的自适应控制,调整数控系统对非线性、时延等所导致的误差; 采用自主开发的 SSB(Serial Synchronous Bus)现场总线进行传感器信号采集,完成了数据帧格式及通讯协议设计,保证信息采集系统的低功耗及高可靠性。 最后,通过基于蓝天数控的测试验证平台对改进 MFAC 的数据驱动算法进行了测试,取得了良好的测试效果。     

基于数字孪生的数控机床虚实交互监控系统设计

针对传统的监控技术和虚拟仿真技术无法直观体现数控机床实际运行状态的问题,结合新一代信息技术和数字孪生理念,设计了基于数字孪生技术的数控机床虚实交互监控系统.以某型号数控机床为例,首先通过Portal软件对系统架构和相关功能进行设计,在此基础上将传感器采集的信息通过PLC和以太网传输到系统中进行模拟量转换;然后通过OPC-DA将系统中的数字孪生数据与数字孪生体相连接,实现信息的接收和传输,完成虚实结合;最后采用该方法对机床的振动信号进行实时监控和远程控制面板的设计.实验结果表明,利用数控机床虚实交互监控系统和数字孪生体对加工过程进行双重监控可以更加有效、直观地体现机床的实际运行状态,并且利用虚实交互监控系统对数字孪生体进行虚拟控制可以进一步扩展数字孪生技术的应用领域.     

虚拟注射机系统的设计与开发

研究了一种基于虚拟现实技术的注射机仿真系统,该系统采用OpenGL建立图形控制平台,分别构造了基础数据库、场景库、显示驱动库和动画库等模块,并通过配备虚拟现实外设来实现立体三维效果;采用骨骼动画技术来实现注射机的动作仿真,完成了基于MS3D格式的骨骼动画制作流程和显示程序;以树状形式组织注射机的各个部件,并通过逻辑控制来实现注射过程的顺序动作．系统设计与实现中将操作面板、逻辑控制器、模型控制器和图形平台分为相对独立的模块,具有很好的扩展性,可广泛应用于操作培训、产品展示、远程维护等多个方面．     

虚拟企业模型及协同运作研究

虚拟企业可通过整合若干优势互补的企业资源来增加企业的敏捷性,而逐渐成为制造企业的一种新型组织形式,建立虚拟企业的关键之一就是开发一种支持这种新型合作方式的信息系统。首先讨论虚拟企业信息系统的需求和虚拟企业信息特点;在此基础上,综合运用多Agent建立基于Agent的虚拟企业信息基础结构,并对多Agent之间的通信和虚拟企业信息系统的协同运作进行讨论。     

基于LabVIEW的液相色谱仪操作面板及仿真信号系统的设计

利用LabVIEW虚拟仪器编程系统,开发了模拟液相色谱仪操作面板及仿真液相色谱图的虚拟仪器.液相色谱仪设置面板主要是通过编程、函数运算等操作,实现了数字键输入并显示的功能,很好的模拟了实际仪器操作面板.实现仿真液相色谱图,是通过绘制多个正态分布曲线,在x-y图中显示出来,得到良好的峰形,可以运用到新型仪器设计开发与实验教学当中.     

虚拟机系统在计算机教学中的应用初探

计算机课程种类多、工程性强,计算机实验环境配置复杂,实验要求多样,导致教师和学生花费了大量精力来准备课程、调试实验和维护实验．虚拟机系统可以非常方便地虚拟课程演示或上机实验需要的操作系统和实验环境,支持这种虚拟系统环境的导入导出,其传播和分发也非常便捷．在计算机教学中应用虚拟机系统,可以极大地降低教师的备课、调试和维护成本,可以良好地调动学生的积极性和增加其学习兴趣,是一种非常值得推广的教学方式．     

具有力反馈的心血管介入虚拟手术模拟器的研发

目前我国介入手术医生的总量远远不能满足冠心病患者的治疗需求,运用新的心血管介入手术训练手段来加快医生的培养显得尤为迫切,故开展心血管介入虚拟手术系统的研究有重要意义.针对心血管介入虚拟手术模拟器进行研发,对心血管介入虚拟手术力反馈模拟器进行总体设计,该文设计了心血管介入手术介入导丝、导管的运动功能、力反馈功能模块的机械结构与控制系统,设计了X光透视开关、造影剂注射剂量采集、球囊加压气压采集等辅助介入操作仿真模块.研究表明:集成的心血管介入手术模拟器系统满足医学培训的需要.     

桌面式虚拟装配训练评价系统设计与实现

针对当前面向人员操作的虚拟装配训练缺乏评价方法的现状,提出了基于装配体零部件约束解除的零件分层方法,根据装配体组成零件的特征属性对零件进行特征编码,结合桌面式虚拟现实技术,采用基于时间步长和事件步长相结合的方式对受训人员的操作进行识别、记录。构建了基于专家知识并与虚拟装配过程相关的序列性、工艺性和时效性评判规则库,应用分层模糊评价方法,实现了对操作人员装配操作过程的评价。将该方法应用于某型装备保障虚拟训练系统,验证了方法的有效性。     

超大屏幕自由立体显示系统关键技术的研究

为了获得低成本超大屏幕自由立体显示器,采用了DLP投影的技术方案.分析了柱透镜光传输特性.通过模拟透镜光路,获得了立体视区图.结合立体视区的交叉干扰现象,推导出适合大屏幕立体显示的光栅参数.针对显示器的最佳观看距离,分析了虚拟摄像机架设间距和前后景极限位置的关系.实现了约150 in超大屏幕立体显示墙,同时提高了显示系统的立体感和临场感.     

双船联合举升多体协同作业系统横摇稳性评估

基于ADAMS平台,构建特定场景双船联合举升多体协同作业系统虚拟样机,对新型一体化拆解作业双船联合举升过程中待拆除组块横摇稳性进行预测与评估。构建了该系统拓扑模型,使用几何参数描述系统中上部组块横摇运动特征;通过虚拟样机仿真探究了双船不同耦合运动情况时上部组块最危险失稳状态,并分析了上部组块重心至连接点连线垂直距离与水平距离比值对横摇角度的影响规律。结果表明:物理模型试验数据驱动的虚拟样机技术可以有效评估该系统运动特征,与几何拓扑模型得到的上部组块横摇失稳角度理论公式计算结果吻合;双船同相位横摇与反相位垂荡耦合运动时对上部组块横摇稳性影响最大;待拆除上部组块横摇失稳时的极限纵横比可以作为复杂多体系统横摇稳性评估参数,为实际工程方案选择提供参考。