针对转台及控制器设计的虚拟样机技术应用研究

基于虚拟样机技术进行了飞行仿真转台及其控制器的设计.考虑到非线性、摩擦以及机械系统的柔性特性利用ADAMs进行具有复杂特性的虚拟样机建模.采用Solidworks进行机械部分的建立并导入ADAMS中,使机械设计和虚拟样机设计连贯有序.提出了利用虚拟样机技术代替通常的数学模型进行控制器设计及仿真实验的方案,使设计与实验结果与实际系统更加贴近.基于虚拟样机技术在更接近实际的情况下对控制性能进行检验.并且,控制器的设计可以在实际样机生产之前开始,提高了设计效率.以某单轴转台为例,详细介绍了该控制器设计及校验方法.联合仿真结果证明了方案的合理性.     

面向CAD组件模型的多体系统虚拟原型实现技术研究

针对虚拟样机意义下的机械多体系统性能分析,研究开发了面向CAD集成建模与多体动力学仿真的虚拟原型D3MECHS.对比国产三维CAXA-CAD和SolidWorks-CAD,研究了直接从产品虚拟原型中的零件设计模型和装配模型获取多体系统物理性能属性和多体系统空间拓扑结构的理论和方法,提出工程分析模型EAM和CAD-OpenGL虚拟原型可视化和动态仿真算法,提出并实现完整的面向对象机械虚拟原型仿真框架.通过多体手册算例检验,表明D3MECHS实现方案的可行性.     

基于模型包装器的虚拟样机仿真系统设计

针对基于HLA搭建虚拟样机仿真系统面临的问题，提出了基于模型包装思想的虚拟样机仿真系统设计方案。在分析模型包装器功能的基础上，给出了基于模型包装器的虚拟样机仿真系统的逻辑结构，讨论了系统实现的几个关键技术，最后给出了原型系统SimKit的设计和实现。     

三轴虚拟转台的产品信息管理系统研究

针对三轴虚拟仿真转台系统中的产品信息管理单元进行详细设计和实现.文章首先阐述了该产品信息管理系统的基本框架和功能特点;接着就具体原理和软件环境的实现方法进行详细论述;最后基于ADO数据库技术和先进网络技术实现了整个产品信息管理单元的软件系统.产品信息管理系统的实现除了具有虚拟转台模型库管理和生产过程控制的功能外,还具有优秀的开放接口,它能够为三轴虚拟转台系统中的仿真平台和转台模型库单元提供强有力的技术支持.     

虚拟样机模型库管理系统初步研究

在虚拟样机协同仿真平台中，模型库管理系统的作用主要是提供底层服务，管理平台开发、运行阶段需要的模型、文档、数据。本文基于总装虚拟样机支撑平台项目，阐述了虚拟样机模型库系统在虚拟样机工程中的位置及作用，介绍了作者及同事开发的基于PDM技术的模型库管理系统的体系结构及主要功能，探讨了项目管理平台与模型库系统的接口。     

三轴虚拟转台的仿真平台设计与实现

针对三轴虚拟仿真转台系统中的仿真平台单元，结合虚拟现实与可视化技术、数据库和网络等技术，并通过VC 软件开发平台和软件组件设计思想，提出并建立起三轴虚拟转台的仿真平台软件系统(VFMS—SP)。仿真平台软件系统的实现，除了可为三轴真实转台系统提供性能预研的开发平台外；它还可用于转台集散控制系统中，作为实时显示真实转台运动及其仿真结果分析的一个子终端。     

基于VC++和OpenGL的大型机械装置虚拟教学训练系统的开发

提出了一种桌面式虚拟仿真训练教学系统的开发方案,详细介绍了该系统的结构设计和实现途径;利用I-DEAS建立了机械仿真三维实体几何模型,经格式转换、多边形删减和接口编程解决了机械CAD实体模型向视觉仿真表面模型的转换并被系统读入的问题;直接利用底层图形语言OpenGL对场景进行实时驱动和人机交互控制,实现了虚拟拆卸功能,并加入了基于最优拆卸序列的拆卸模式;联合OpenGL和Vc++编程实现了机械机构的运动仿真和交互式浏览;提出了通过建立装配约束关系来简化对虚拟拆装中碰撞检测的编程实现.与以往类似系统比较,系统开发方案对软硬件要求低,通用性强,实例证明了其具有的潜在应用价值.     

虚拟场景展示系统研究

基于软件平台MultiGen Creator和Vega，开发出了集漫游、设计与一体的虚拟场景展示系统。文中分析了该系统实现的整体结构及开发过程，论述了仿真模型的获得、纹理的处理、模型的转换和简化等技术的实现，以及Vega中有关自由度控制、碰撞检测、输入控制、文字声音提示信息、地图提示功能、物体的拾取等编程设计。结果表明，开发的虚拟场景展示系统，可广泛用于建筑布局规划、房地产效果展示等领域，具有良好的市场前景。     

一个虚拟装配支持系统的实现

虚拟装配是虚拟制造的核心关键技术之一。为了实现产品的虚拟装配，自主开发了虚拟装配支持系统（VASS），它能够在虚拟状态下对产品装置进行分析、仿真，实施数字化预装配，生动直观地分析、验证与改善产品的可装配性。文章介绍了该系统的总体结构，讨论了主要关键技术，如装配模型、装配顺序规划、装拆运动表达、干涉检查等。该系统已在实际项目中得到有效应用。     

基于虚拟样机技术的受电弓/接触网系统研究

结合受电弓的开发过程，把虚拟样机技术运用到受电弓／接触网系统的研究中。建立其从轨道、机车、受电弓到接触网三维仿真模型，重点分析了弓网耦合系统的动力学特性、轨道激励对弓网振动特性的影响以及接触网的动应力分析。通过应用虚拟样机技术，阐述了虚拟样机技术对研究弓网系统动态受流和开发高速受电弓的作用和优点。     

民机飞控计算机系统虚拟样机验证平台研究

介绍了虚拟样机技术,对飞控系统虚拟样机技术的发展趋势进行了概述.为了深入分析Boeing、Airbus系列和BUAA民机型方案的余度飞控计算机系统,为我国大型民机研究提供参考,对民机非相似余度飞控计算机系统虚拟样机的验证平台进行了研究,该平台基于COTS产品、模块化组件,具有良好的人机交互界面等特征,可以实现Boeing777、A340和BUAA民机型方案的非相似余度飞控计算机系统虚拟样机.该平台具有开放性和可扩展性,支持多学科并行设计等.     

虚拟样机技术

研究并论述了虚拟样机技术的内涵、体系结构及其关键技术，并对作者给出的一个支持复杂产品（含机械、电子、软件、控制等子系统）虚拟样机开发的支持环境（包括VP开发环境、标准数据交换格式、分布式产品模型数据库三部分）作了介绍，以促进虚拟样机技术在我国企业的实施与发展。     

虚拟装配关键技术及其发展

虚拟装配技术是虚拟制造技术的关键部分,它主要实现两个层次的映射,即底层用产品虚拟模型映射了产品物理模型,顶层的虚拟装配仿真过程映射了真实的物理装配过程。虚拟装配关键技术主要包括:碰撞检测、零部件建模以及数据交换与集成、装配规划、基于约束的运动导航与精确定位、线缆管路等可变形体零件装配技术、知识的提取与应用和装配评估与验证等。文中对这些关键技术的研究现状进行了综述,并根据研究现状分析了虚拟装配技术中存在的问题以及发展趋势。     

DVENET中的虚拟现实技术

从实物虚化、虚物实化、高效的计算机信息处理和分布式系统四个方面概括介绍了ＤＶＥＮＥＴ中涉及的主要的虚拟现实技术。     

特种装备操作训练虚拟仿真器设计

特种装备的维护要求定期进行拆装检查，完成这一任务要求良好的心理素质和熟练的技巧。为此本文研究了特种装备操作训练虚拟仿真器(VRTOS-MAD)的设计方法。文中给出了系统控制流图和数据流图，研究了系统实现的关键技术，包括基于装配关系约束的几何建模和基于工具语义约束的运动模型管理，基于环境语义约束的虚拟环境管理器设计，基于数据手套的操作力反馈的实现方法。     

虚拟实验室网络体系结构研究

给出虚拟实验室的一般定义，在此基础上，提出基于远程控制与共享的虚拟实验室的网络结构，即通过网关机制，实现低层控制网络与Internet的互连，从分析现有Internet基本运行机制入手，指出了它用于远程控制存在的主要缺陷，并在网络拥塞控制机制方面，提出了一些改进算法，远用目前国际流行的网络研究工具－－VINT，进行了仿真研究。     

持续载荷飞行模拟器运动系统研究

首先介绍了一种新型具有持续载荷特性的飞行模拟器的原理及系统组成,在此基础上,推导了其运动系统稳态数学模型,最后以某型载人离心机为运动平台进行了飞行模拟器验证实验,结果证明运动系统模型的正确,离心机运动平台能够满足持续载荷飞行模拟器提供载荷要求,且系统响应速度可以满足持续载荷飞行仿真要求。     

基于Web的数字电子虚拟实验系统平台

介绍了一个基于Web的数字电子虚拟实验系统平台.该系统平台给用户提供了具有真实感的实验环境、方便快捷的操作功能以及全面强大的仿真功能.系统提出并使用分段仿真机制以及电路状态保存机制,解决并实现了数字电路实验中的连续仿真过程.该数字电路虚拟实验系统(ECVlab)已经在浙江大学等院校本科教学中投入试用,取得了良好的成效.     

集装箱起重机仿真驾驶训练器

论述了研制和应用港口机械仿真驾驶训练器的背景和现实意义,建立了基于虚拟现实技术和PLC逻辑控制系统的集装箱起重机仿真驾驶训练器,并介绍了该系统的总体结构、工作原理、基本功能以及技术特色。