基于装配任务的虚拟装配工艺模型研究

面向过程的虚拟装配工艺规划系统对装配工艺模型提出了新的要求。在对虚拟装配工艺规划过程中的工艺数据进行分析的基础上，提出了产品层次装配任务链模型，该模型能有效表达虚拟装配工艺规划过程中的工艺数据，同时给出了由产品层次装配任务链模型向虚拟装配工艺模型转化方法，建立了虚拟装配工艺模型。开发了虚拟装配工艺规划系统VAPP，对研究结果进行了验证。     

基于通信的列车控制系统的有色Petri网模型的研究

基于通信的列车控制系统是我国铁路信号技术发展的一个重要方向，在分析了基于通信的列车控制系统结构的基础上，采用有色Petri网方法对该系统进行建模仿真研究。有色Petri网是一种以图形形式描述系统结构、功能的建模分析方法，特别适合大型异步并发系统的建模与仿真。为了使模型简洁清楚，提出了分整体层、处理层和功能层三部分建立相应的系统有色Petri网图的分析方法，并用CPN／Tools工具软件进行实现。通过建立一个基于通信的列车控制系统的有色Petri网模型，为最终开发出该系统的软件仿真平台奠定了良好的基础。     

基于Petri网的分层工作流模型研究

为了满足企业对过程模型在描述能力和分析能力上的要求,提出了一个基于Petri网的分层工作流过程模型.在深入分析各种工作流模式的基础上,对基本网的进行了一些的扩展,通过增加变迁入口函数,变迁体函数,消息机制,控制变量等,描述了工作流模式中的多实例,取消,高级同步等复杂模式.给出了工作流过程的描述模型DWF_net和分析模型AWF_net的形式化定义.描述模型DWF_net实现对各种复杂流程的直接描述.变迁入口函数通过对控制变量的判断,来消解DWF_net中的冲突.变迁体函数通过可扩展逻辑描述语句,来实现对控制变量的读写及收发消息等操作.AWF_net作为DWF_net的分析模型,剥离了DWF_net个案的语义信息,可以直接利用已有的Petri网分析技术来分析模型.最后,通过一个综合实例来说明如何使用本文提出的模型来对各种复杂流程建模和分析.     

基于Petri网的防汛会商建模技术研究

当前的河流防汛会商系统大多处于视频会议阶段，没有规范化模型的支撑限制了虚拟会商的实施。对有色Petri网系统（CPN）进行了面向防汛会商过程的扩展，提出了一个包含会商和方案实施以及信息查询和收集两方面的动态模型，对它们进行了详细的分析，并对该动态模型在实际情况中的不同应用进行了介绍。最后通过仿真验证了该动态模型与传统会商活动的一致性。     

结合Petri网和UML的用户交互行为建模研究

Petri网和统一建模语言是当前两种非常流行、功能强大的用户交互行为建模工具。认为Petri网便于定量描述,可以动态运行,但缺乏层次;UML可以完整、细致地刻画系统,但量化不够;提出结合两者的优点,对用户交互行为进行建模;并以自动柜员机为例,建立了密码输入和验证过程的用例图、状态图、活动图、顺序图、协作图和Petri网模型。该实例不失一般性,研究成果对于建立其它类型的用户交互行为模型有相当的借鉴意义。     

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.     

基于Petri网的多Agent系统建模的研究

多Agent系统正成为分布式自治系统研究的一个热点,并被大量应用在商业和工业软件系统的开发中.这些系统的复杂性表明急需一种系统建模技术来构造多Agent系统,从而支持可靠的、可维护的和可扩展的系统设计.文中分析了Petri网技术在多Agent系统建模领域的应用背景,对基于Petri网的多Agent系统建模方法进行了分类、分析、比较和评估,指出了目前使用Petri网技术对多Agent系统进行建模存在的问题,并给出了今后的研究方向.     

一种基于Petri网的虚拟维修过程建模方法

在虚拟维修领域,一般采用Petri网进行维修过程建模,存在建模方法复杂、理解困难,无法描述维修工作中复杂的行为关系等问题。因此根据维修资源属性和维修过程的特点,提出了一种实用的建模方法,首先将资源分为可变资源与不可变资源,提出了元模型融合的定义,给出了资源共享元模型和操作过程元模型,同时根据过程模型的拓扑特征,提出了广义状态机的概念,在分析模型结构的基础上,提出了基于广义状态机的子网合并。结合实际维修给出了模型实例,并验证了模型的正确性。     

虚拟装配技术的研究综述

虚拟装配是虚拟现实技术在制造业的典型应用.从虚拟装配环境、虚拟装配关键技术、虚拟装配应用系统三个方面对虚拟装配技术的研究状况进行了分析和综述.探讨了现有虚拟装配环境系统的不足,研究了两种考虑人体活动的新型虚拟装配环境系统.总结了虚拟装配各关键技术的研究和应用概况,重点分析了虚拟环境下的装配建模、约束定位、工艺规划、人机因素等技术研究状况,指出了目前面临的主要问题.最后介绍了几种最近几年出现的典型虚拟装配应用系统,并指出了将来的发展方向.     

一种基于PERT图的Petri网模型构建方法

PERT图是制造企业经常用来表示产品生产或者装配过程的一种图形方法，能够形象地表示产品生产过程中各个工序之间的逻辑关系和时间进度，但无法描述生产资源的数量对生产过程的影响。通过对基本的PERT图添加生产资源库所和活动节点转化，构建了一种基于PERT图的产品生产过程的Petri网模型，并通过对Petri模型仿真结果的分析，说明了该模型相对于PERT图的优势。     

层次约束关系不变的虚拟拆装模型及其VRML实现

通过对实际装备拆装和复装过程的深入分析,提出了一种层次约束关系不变的层次交互式虚拟拆装模型(hiVMM),分析了模型应该支持的六种原子操作.由于模型保持了装备树的层次结构,使得装备模型在拆装或复装过程中保持了待拆装或待复装子部件的完整性,避免了平面式拆复装造成的混乱,使得拆复装操作更高效、灵活和自然.最后,在VRML环境下实现了该虚拟拆装模型原型,并利用软件空间传感器进行了测试,实验表明该拆复装模型是有效的.     

虚拟装配环境下快速碰撞检测方法的研究

碰撞检测算法的效率对提高虚拟装配环境的真实性和沉浸感具有重要的影响。提出了基于分层次剖分的快速碰撞检测方法。该方法通过综合运用空间剖分法和层次包容盒法快速减少需要检测的基本几何元素对数。利用虚拟装配过程的时空连贯性，通过引用模型缓存和冗余面片索引技术减少计算量和内存占用。应用结果表明该方法能够满足大规模虚拟装配环境的要求。     

虚拟装配环境体系结构的建模机制与分析设计

虚拟现实技术为产品开发带来了全新的人机界面和强大的功能,虚拟环境将虚拟现实技术与产品的设计、装配和分析紧密地结合在一起。但目前大多数面向产品开发的虚拟环境存在着通用性和可重用性等问题。本文给出了一个虚拟装配环境软件体系结构,该体系结构基于统一建模语言UML和离散事件系统形式化描述体系DEVS思想,采用面向对象、可重用技术对该系统进行了分析设计,实现了软件体系结构的可扩展性、可重用性和易维护性等。     

面向虚拟装配的框架数据模型研究

为了解决虚拟装配系统中装配意图的捕获、零件模型的精确定位等问题,提出一种框架数据模型。将典型装配过程性知识封装到过程框架中,将蕴藏在零件模型B-rep中的工程信息封装到特征框架中,框架实例对象同产品层、显示层中的数据对象一起构成框架数据模型。应用结果表明,数据模型不仅满足了装配信息完整性和虚拟现实实时性的要求,而且帮助解决了上述问题。     

虚拟环境下装备的装配和分解信息模型

讨论了虚拟环境下仿真装备维修存在的问题,考虑到仿真对象为已交付使用的产品,存在固定的装配关系,促进装备完成其基本功能是装备维修的最终目的;为此建立了虚拟环境下装备的装配和分解信息模型,提供了虚拟现实系统中装备部件安装和拆卸约束机制。     

面向虚拟装配的装配顺序规划研究

针对虚拟装配中的产品装配顺序规划问题，提出层次化装配模型，在此基础上生成产品装配层次树结构，并给出基于装配关联图的分层规划算法，进一步，分析简化简装关联图的有效途径，并通过固定顺序判据法降低装配序列组合复杂性，提高装配顺序规划的效率。     

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。     

虚拟环境下产品装配精度预分析实现技术研究

针对航天产品精密化、小型化的发展趋势,利用虚拟现实技术的实时性、可视化和人机交互性,提出了面向产品装配过程的虚拟环境下产品装配精度预分析技术的总体框架.在产品装配前,从设计和装配两个阶段,预测产品装配精度,辅助设计人员提出相应的精度优化方案,达到预先控制产品装配质量的目的.在该技术框架上,开发了相应的原型系统.通过实例验证,证明了装配精度预分析实现技术的可行性和实用性.     

虚拟环境下的线缆装配建模技术研究

虚拟现实技术为解决线缆的优化布局及可靠性装配问题提供了一种可行的技术途径,而如何在计算机内部组织和表达线缆的模型信息、属性信息和工艺信息等相关信息是实现虚拟环境下线缆装配工艺规划要解决的首要问题。在分析虚拟环境下的线缆模型应包含管理属性、电气功能、几何结构和装配过程这四类信息的基础上;着重介绍了基于离散控制点建模思想的线缆几何结构层次化表达方法以及基于布线任务的工艺规划过程描述方法。并在自主开发的虚拟装配工艺规划系统VAPP上对相关方法和技术进行了实例验证。