晶圆制造中单臂Cluster tool的建模与仿真

对于单臂的Clustertool,由于晶圆驻留时间的约束和作业时间的波动性,还没有解析的方法能够验证其调度的可行性和有效的调度方法.介绍了晶圆制造过程并基于Petri网模型,利用eM-Plant仿真平台建立了相应的晶圆制造的仿真模型.通过实例说明仿真模型能够虚拟单臂的Clustertool、准确地仿真单臂的Clustertool的晶圆制造模式;晶圆制造的仿真模型为研究其调度可行性分析和控制器设计提供了一种有效的手段.     

缓冲区容量为2的单臂树形多组合设备的建模与调度

在半导体制造中,多组合设备被广泛应用于晶圆加工.对于缓冲区容量为2的单臂树形多组合设备,当机械手的移动时间远远小于晶圆加工时间时,它是否存在一个1-晶圆最优周期调度仍是个有待解决的问题.针对此问题,本文首先运用Petri网对系统进行建模,经过对单组合设备调度和相邻设备协调运作的分析,证明系统的1-晶圆周期达到下界值时总是可调度的,并给出相应的调度算法.最后通过实例验证了算法的有效性以及实用性.     

具有2-空间缓冲模块的多组合设备的优化调度

随着半导体晶圆生产加工变得越来越复杂,多组合设备也越来越频繁的被采用.多组合设备的调度关键在于怎么协调好相邻机械手的操作.针对拥有2-空间缓冲模块的单臂多组合设备,同时它的瓶颈设备被假设为处于加工-边界,首先运用面向资源的Petri Net对系统进行建模,然后在分析系统调度特性的基础上提出了此多组合设备的周期时间一定可以达到下界,并给出了有效的调度算法.最后,用实例证明了该调度方法的可操作性.     

基于B-T规则与遗传算法的可重入生产系统调度

可重入生产系统调度问题属于NP难题，将遗传算法方法与调度规则结合起来用于解决可重入生产系统的调度问题。针对可重入生产系统的重入特点，建立了一类可以实现缓冲区与传统规则双重选择的缓冲区-时间(B—T)规则；然后在设备分组与分时段的基础上，提出了基于B—T规则组合的可重入生产系统调度策略，并采用遗传算法与过程仿真相结合的办法对B—T规则组合进行优化，仿真比较验证了该调度策略的有效性。     

可重入制造系统中可视化仿真调度的研究与应用

可重入制造系统调度问题随着半导体工业的迅速发展日益得到重视，仿真调度是解决这类问题的重要方法，可视化仿真因其仿真过程的可监控性与良好的交互性在仿真调度中得到了采用.本文将可视化仿真应用于可重入制造系统的调度，通过引入虚拟设备对这类制造系统进行了基于生产路线的可视化仿真，有效地解决了直观表达该类系统加工路径重入性的问题，提高了调度效率.     

周边桁架可展开天线展开过程仿真方法

提出了一种基于虚拟样机技术的可展天线展开过程分析仿真方法.利用参数化建模技术建立各零部件的参数化模型;利用有限元分析软件通过模态分析来完成各个零部件的柔性体模型;利用系统动力学分析平台ADAMS将各零部件的模型组装成系统模型;然后将自制的摩擦学行为仿真程序或其他学科行为仿真程序嵌入系统模型中,实现可展天线的虚拟样机建模和展开过程的性能分析与仿真.给出的开发步骤和实例验证了该方法的可行性.     

一种支持自主任务规划调度的航天器系统建模方法

在对航天器系统建模方法和任务规划域建模方法全面分析的基础上,提出了一种支持自主任务规划调度的航天器系统建模方法.然后,通过对完成自主交会对接的追踪航天器系统实例建模详细说明了该方法.最后在搭建的验证环境中,对构建的可执行航天器系统模型和基于该模型实现的自主任务规划调度系统进行了多次不同想定的仿真推演.验证结果说明:该方法不仅能够满足航天器自主任务规划调度的需求,而且具有很好的可重用性和可扩展性.     

半导体生产线批加工设备调度规则

批加工设备调度是半导体生产线调度的重要组成部分,对半导体生产线性能有重要影响。在综述批加工设备调度研究成果的基础上,提出了同时考虑即将到来工件与下游设备负载情况的半导体生产线批加工设备调度规则(Scheduling Rule for Batch Processing Machines in Semiconductor Wafer Fabrication Facilities,SRB)。基于三种不同规模的半导体生产线模型,在非批加工设备使用不同的调度规则的情况下,对提出的SRB进行了仿真验证。仿真结果表明,与目前常用的固定加工批量调度规则相比,SRB能够更好的改善半导体生产线性能,获得较高的工件移动步数、产量和准时交货率,以及较低的加工周期。     

基于Petri网的半导体晶圆制造系统建模与分析

晶圆制造生产线由于存在回流、并发、资源共享、随机性的重做以及突发性设备故障等现象,使得生产管理及调度问题变得极为复杂。建立描述系统的模型是优化系统性能的前提,指出了用Petri网建立晶圆制造系统模型的优点,建立了一个拥有4个工作中心、8台设备的晶圆制造系统Petri网模型,并对模型进行分析。最后提出了下一步的工作目标。     

虚拟加工环境建模及实现技术

为了有效支持虚拟加工系统的构建，提出可重构、可扩展的层次结构虚拟加工环境模型。它由部件层、设备层和环境层组成。部件模型包括几何模型和物理属性仿真模型，而设备模型和环境模型分别由配置模型和控制模型组成。给出了基于软件工程思想和面向对象设计方法的各层模型的实现方法和技术。介绍了用这些模型和技术建立的虚拟加工环境实例。     

基于UML的管道虚拟仿真系统设计

基于面向对象开发过程，构造了管道虚拟仿真系统总体框架，建立了管道虚拟仿真应用子系统的需求分析与系统设计UML模型。从管道虚拟仿真系统OOA到OOD阶段，分别体现了软件复用的特点，能够实现在可复用的UML模型基础上进行过程工业的管道虚拟仿真系统开发。模型可重用性好，已得到实际应用验证。     

多核乐观并行仿真的负载均衡研究

对于运行于多核计算机、基于多线程实现的乐观并行仿真,虽然操作系统可对线程进行调度以平衡各个核的负载,但它无法控制各逻辑进程本地虚拟时钟的平衡推进。提出了多核乐观并行仿真的四层负载分配模型及一种静态划分与动态负载均衡相结合的负载均衡方案。静态划分使用Metis图划分包对模型实例进行划分;动态负载均衡优先调度本地虚拟时钟较小的逻辑进程以实现各逻辑进程的平衡推进,无须进行模型迁移,易于实现。通过一序列实验检验了所提出的负载均衡方案的有效性。     

虚拟接口体系结构的Petri网模型及分析

随着计算机硬件的发展,网络硬件支持Gb/s的带宽已成为现实.但是由于分层网络软件频繁的系统调用和内存-内存拷贝,物理层和应用层之间形成性能鸿沟.虚拟接口体系结构是一种崭新的机群系统内部通信思想,它为用户提供了一个直接与网络相联系的虚拟接口,使操作系统不参与进程双方的通信过程,大大提高了通信效率.首先介绍了虚拟接口体系结构,然后为Berkeley模型建立了Petri网模型,通过模型对其工作模式进行分析,并对其中存在的活锁问题给出了具有实际意义的解决方法.     

柔性印刷机虚机实电仿真系统

提出了一种用于装备工业的真实电控装置和计算机模拟的虚拟机械进行联合调试的新思想——虚机实电．虚机实电系统不需要连接到真实的机械设备上，就可以调试其电控装置，能够发现其潜在的错误，因而能够缩短产品的调试时间，节约成本，极大地提高企业的竞争力。作为其一个应用实例，介绍了柔性印刷机虚机实电仿真系统。给出了其系统结构和组成，详细介绍了其五个功能模块。并对系统的实时性问题提出了解决方案．通过试验实现了其真实电控装置对虚拟印刷机的实时控制，验证了上述思想的正确性。     

基于局部模型的多更新率切削仿真力觉渲染算法

提出了一种牙科手术虚拟现实模拟训练系统的力觉计算方法。为了保证切削仿真的逼真度、力觉计算的快速性和交互稳定性,提出了基于局部模型的多更新率体系架构的计算方案。仿真系统分解为三个不同计算频率的线程,即切削仿真、力觉伺服和图形显示线程。提出虚拟工具和切削工具的概念,实现交互力计算和牙齿三角片网格模型切削变形的协调;基于虚拟工具和牙齿三角片碰撞检测信息构造局部模型,实现力觉设备控制与切削仿真线程的解耦,降低了对切削仿真线程计算频率的要求;利用多线程技术保证图形显示和力觉显示的数据传输和时间同步。针对局部模型更新时的振荡问题,采用改进的恢复时间方法对局部模型进行插值,增强了仿真系统稳定性。基于力觉交互设备Phantom建立试验平台,开发了牙科手术力觉交互仿真软件,通过试验验证了本文算法的有效性。     

基于HLA的武器装备作战效能评估通用仿真框架研究

通过分析当前武器装备效能的实际需求和仿真技术的发展,重点研究了基于仿真的作战效能评估的一般过程,设计了基于HLA的武器装备作战效能评估仿真框架,基于FEDEP模型给出了具体的联盟开发过程,仿真评估系统的联盟设计与运行流程.该仿真通用框架为实现具有可重用、互操作性的效能评估仿真系统提供了参考,同时也适用于在仿真框架下评估武器装备的战术运用.     

机液耦合多管火箭发射系统动态仿真

基于ADAMS建立了机械系统和液压系统耦合的某多管火箭发射系统虚拟样机,给出了发射系统仿真过程中变结构的自由切换方法,分析该新型火箭发射系统发射动态特性,用灵敏度分析法分析泄漏对系统发射过程的影响,并比较了在全支撑和半支撑的两种工况下发射系统动态稳定性。结果表明采用液压伺服瞄准系统其发射精度是可以保证的,为该新型火箭发射系统的设计和发射提供了一定的理论依据     

基于WISE的鱼雷武器系统弹道仿真模型设计与应用

应用通用仿真程序设计语言开发武器连续系统的一体化仿真软件包往往会出现开发周期长，建模规范化及可重用性差等问题，本文研究了基于WISE仿真环境的模块化建模方法，通过WISE的图形化建模工具实现不同粒度的可重用性模型的设计，以此为基础构建脱离WISE环境可单独运行的一体化仿真程序。以鱼雷武器系统弹道仿真及视景演示组成的分布交互系统开发为应用背景，验证了该方法具有建模过程快捷、灵活、可重用性好等优点。     

涡扇发动机模块化模型库及其应用

设计开发新的涡扇发动机是一项复杂耗时的工程,而计算机仿真是一种有效的解决办法。因此开发比较通用的计算机仿真模型已经成为一种发展趋势。本文以面向对象技术为基础提出了建立通用化的发动机模块化模型库的思路,并依据该指导思想在新的面向对象的仿真工具—Modelica语言基础上最终开发出一个包含涡扇发动机各部件在内的模型库,详述了模型库构建流程及其结构。在此基础上进一步建立了一个带开关磁阻电机的混合排气涡扇发动机模型。最后通过对其进行仿真来验证该模型库的实际效能并获得满意结果。     

调水工程变比例三维视景仿真系统构建技术

以长距离输水工程为背景,重点研究了构建三维大地形视景仿真系统的实现技术.针对视景仿真技术在水利领域应用要求的特点,提出了变地形比例的处理方法,并在VC＋＋平台下编译开发了一个虚拟现实的应用程序.实验结果表明,通过大地形的生成、变比例拉伸和调度优化,系统能够在普通PC机上流畅的实时漫游并能弥补仿真中视觉局限的不足,从而更好地为科学选线和工程决策提供依据.