基于微服务架构的云制造调度仿真系统设计与开发

针对当前缺乏低耦合和高扩展的云制造调度仿真系统,无法方便地对调度算法性能进行测试的问题,以成本和完工时间最小化以及服务质量最大化为调度目标,提出一个可扩展的云制造调度模型,并在此基础上设计和开发了一个基于微服务架构的云制造调度仿真系统,实现了系统管理、资源管理、任务管理和仿真管理等功能,具有灵活自治、稳定、可扩展等特征。该仿真系统能够对调度算法的性能进行仿真、测试和优化,从而为云制造调度算法性能测试和参数优化提供了一个仿真平台。     

云制造环境下考虑不确定性的产品配置优化

越来越多的大规模定制企业借助于云制造技术实现产品的个性化定制。针对云制造环境下的产品配置问题,提出了基于鲁棒优化的方法建立最小化配置总成本为目标的优化模型,并考虑了云制造成本和时间的不确定性。运用基于budget和区间的不确定集来刻画参数的扰动性。通过对偶理论,将其转化为鲁棒等价模型,从而可以采用CPLEX进行求解。以一个配置案例为例论证了鲁棒优化模型的有效性。最后,设计了不同的算例进行仿真实验,证明了鲁棒优化解在应对不确定风险时更为稳健、能够显著改善产品的准时交货期。     

基于Web的工业污水处理远程监控系统

针对工业污水处理过程的远程监控问题,提出一种基于Web的远程监控系统设计方案。在给出系统体系结构的基础上,应用VC++高级语言、ASP(Active Server Page)技术等设计了系统各功能模块,实现了工业污水处理远程监控功能。用户可以通过浏览器实现对工业现场数据进行动态数据访问、曲线显示、远程控制以及对历史数据进行统计查询等功能。     

网络环境下基于智能体的开放式多机器人系统

针对各种先进制造模式对多机器人系统开放性、灵活性的要求 ,利用智能体的思想 ,综合集中规划与分布规划、慎思智能体与反应智能体的优点 ,在网络环境下设计了由多个同构混合结构的智能体组成的动态集中规划的开放式多机器人系统 (distributedagent basedopenmulti robotsystem ,DAORS)。重点介绍了本系统中智能体的结构与特点、实现方法以及系统开放性与鲁棒性的体现     

机器人制造单元的建模与分析方法研究

以一类重复性生产方式的机器人制造单元作为研究对象 ,通过分析在制造单元加工流程和输送流程中的各个活动所要满足的约束条件 ,提出了一种基于极大代数的机器人单元的建模方法 ;并根据所建立状态空间模型 ,分析了在确定决策下系统的稳态性能 ,给出了一种计算系统运行周期的有效方法.     

云边协同下基于博弈论的云机器人部分任务卸载策略

如何合理地利用中心云、边缘云的资源,既降低系统设备能耗,又能缩短任务平均完成时间,是云机器人计算任务卸载面临的重大挑战。将云机器人的计算任务完成时间与能耗作为代价衡量指标,根据自身需求设置不同的代价权重,将多个云机器人的计算任务卸载问题转换成了一种多个玩家参与的博弈模型,设计了一种基于博弈论的部分任务卸载算法(game theory-partial task offloading,GT-PTO)。通过算法下的纳什平衡状态,找到参与者的最佳卸载阈值,从而达到系统总代价的优化。仿真结果表明,采用所提算法进行任务卸载,能够减少云机器人计算任务的能耗,缩短平均任务完成时间,大大提高云边协同服务质量。     

制造与业务系统的工业工程创新

主要运用工业工程的观点，讨论制造与业务系统创新的特点、模式及其涉及的创新方案的制定与实施的问题。文中认为制造系统的创新具有派生性、累积性、广泛性和复杂性等特征，提出了一个制造系统创新的总体模式，该模式表明制造系统的创新必须使技术、结构、行为等三个子系统相互适应才能获得成功，并就这一问题提出了具体对策.     

云服务环境下的互联网市场结构变迁

在规模经济和网络外部性效应作用下,互联网市场日趋走向"赢者通吃"的垄断型市场结构.然而,云服务的出现降低了竞争门槛并改变了企业成本结构,使在位企业垄断地位受到巨大冲击.本文通过分析"自建服务"和"云服务"两种服务模式特点,建立了在位垄断企业和潜在竞争企业间的市场竞争模型,并提出三个重要命题,研究发现:云服务成本结构、转换成本和市场规模等变量共同影响在位企业和竞争企业的微观市场行为,并最终决定宏观市场结构.本文为理解新兴技术条件下的互联网市场运行机制提供了理论基础.     

国产船舶水动力数值软件在工业云平台的实现

研制适应于高性能数值软件部署和用户使用便捷的云平台,对于软件的研发和应用具有重要的工程意义。基于Web工业云平台的高性能计算资源,对国产船舶水动力学数值软件进行大规模高性能测试工作。通过选取典型的带球鼻艏的集装箱船KCS(kriso container ship)计算模型,采用该软件并行求解器模拟实际船型的航行兴波问题,达到与实际船体附近波形基本一致。国产船舶水动力学数值软件在工业云平台上的典型应用场景的成功测试,为研究船舶航行兴波问题提供了有力的自主可控国产工程仿真工具。     

云制造系统用户认证和服务间协同高效可信安全技术

针对云制造系统不同安全域之间信任关系孤立导致的用户跨域访问重复进行身份认证和云服务跨域协同被拒绝的问题, 设计了一种面向云制造系统的域间互信过程模型, 提出了基于域间互信的用户认证和服务跨域协同高效可信安全优化技术, 实现了用户可信身份跨域传递和云制造服务跨域协同, 并在企业进行了应用验证, 给出了所提方法与传统方式的对比分析。分析结果表明, 提出的高效可信安全技术能够在提升云制造系统认证和服务跨域协同效率的同时不降低现有安全机制的防护强度。     

船舶机舱监测和报警系统的设计与实现

机舱检测和报警系统是现代化船舶自动化机舱的重要组成部分,针对国内部分船舶机舱检测和报警系统产品在功能和显示模式方面都无法完全满足自动化机舱发展的需要等缺点,采用了VC 可视化建模、数据库、网络等技术,设计和开发了船舶机舱监测和报警系统。该系统具有网络化和模块化结构,检测和报警采样点共735个,覆盖了机舱所有重要设备。为了简化系统结构和降低硬件成本,监测、报警、操作和控制功能全部由软件实现。仿真试验表明,系统的功能完善,显示模式多样化,有利于进行故障预测和诊断,也为船舶维修提供了较为充分的综合数据信息。该系统已经作为新一代大型船舶轮机模拟器的仿真子系统投入应用。     

一维云模型映射器设计及其应用研究

通常,云模型的基本原理常用于空间数据挖掘和知识发现。采用云模型不确定性推理方法设计了一种云模型映射器,该映射器在本质上具有非线性映射特性和并行运算功能。文中给出了云模型映射器的结构设计方法,分析了其非线性映射特性和曲线拟合功能,仅需少许修改云模型集合或云模型推理规则,就可以方便、灵活地实现线性映射与非线性映射功能。据此设计了一种智能控制器,将其应用于基于网络QoS变化的直流电机控制系统中,并给出了相关的仿真结果。     

移动机器人路径发现与规划的免疫算法

分析了车式移动机器人的运动特性，设计了一种适用于该机器人的路径发现与规划免疫算法。通过仿真实验表明，该算法能够快速地发现与规划运动路径，有较好的柔性，能适用于不同的任务，所以该算法具有较高的智能。     

基于COM的光学遥感成像模拟软件的设计与实现

针对早期光学遥感成像模拟软件的不足,根据该系统的使用要求和软件结构,在Windows开发平台下,提出了基于COM(Component Object Model)的光学遥感成像模拟软件的框架设计。对该系统的逻辑结构进行了研究,分析了各模块之间的调用关系,定义了各组件对象。利用COM组件的工作原理给出了相应组件实现的方法。实际应用表明,由于采用了基于COM软件技术,使光学遥感成像模拟软件大大提高了扩展性和通用性。     

虚实结合的多关节机器人开放式仿真系统研究

基于工业控制计算机、单片微处理器等硬件和OpenGL、VC 等软件,针对典型的五自由度多关节工业机器人构建出了一个虚拟现实和物理模型相结合的开放式通用仿真综合试验系统,给出了机器人三级控制系统体系结构和内部通信协议,建立了机器人运动学坐标系,推导出了相应的末端作用器位姿转换矩阵,可以完成机器人学中正向运动学、逆向运动学、路径规划以及动力学等方面的研究与设计。最后,将其成功应用于《工业机器人学》课程教学和智能型采棉机器人的研发过程中,发挥了重要的指导作用。