可视化计算与仿真支撑系统-VCS3

为在微机系统上开发大型科学计算和仿真软件系统,建成可运行于Windows NT/9x平台的可视化计算和仿真支撑系统。系统具有多种可视化的动态数据显示和在线修改方法;采用了先进的网络实时数据库技术和客户/服务器运行机制,可支持网络环境下多个用户的协同开发;实现了灵活的多流程仿真功能,使得一机多模的实现成为系统自然的扩展;提供了应用程序编程接口,为用户基于该平台的进一步开发提供了方便。运行证明该系统可以用作大型仿真系统的软件支撑平台,并为各种科学计算程序提供一个通用的可视化运行环境。     

嵌入式系统虚拟实验平台仿真调试技术

为了提高嵌入式系统课程的教学质量,加强学生的嵌入式系统程序设计与调试能力的培养,根据课程教学内容设计了便携式的嵌入式系统课程虚拟实验平台,针对虚拟实验平台的程序仿真调试功能,提出了基于Proteus的远程仿真和基于GCC的本地仿真的两种在线仿真调试技术。以虚拟实验平台的行列式键盘实验项目为例,针对两种在线仿真调试技术在虚拟实验平台上分别进行了程序仿真调试演示,进一步完善了嵌入式系统课程虚拟实验平台的功能。     

多功能辐射输运模拟仿真平台开发与初步应用

随着计算机技术、高性能计算技术和反应堆数值模拟技术的快速发展,数字化反应堆成为核能领域发展的一个重要新兴方向.其中,多功能、多物理、多尺度、多过程耦合技术成为数字化反应堆发展的关键技术之一.围绕数字化反应堆耦合关键技术,基于开源的SALOME系统初步研发了耦合建模、计算、可视化功能于一体的多功能辐射输运模拟仿真平台(MOSRT).目前,平台具有简单模型的自动建模、蒙卡辐射输运计算以及结果数据三维可视化功能.利用基准题对平台进行了初步应用测试,数值结果初步验证了平台辐射输运模拟仿真功能的正确性与可靠性,为未来进一步扩展平台的复杂模拟仿真能力奠定了基础.     

虚拟计算环境业务支撑平台

为了更好地对虚拟计算环境iVCE实验床资源进行组织和控制,并能进行更有效的试验,设计实现了一个业务支撑平台.基于自定义的适合平台数据的通信和传输协议,设计了分布式自适应的目录服务器和作业调度子系统.目录服务器有效整合了实验床平台资源的静态和动态数据,调度子系统有效支撑了平台上应用的部署、运行、调度和管理.在业务支撑平台上进行了网络动态变化下目录查询实验、分布式协同实验,验证了虚拟计算环境体系结构的合理性,为其进一步发展提供了一个可参考的支撑平台.     

硬件在回路仿真平台的ABS测试方法

为了缩短汽车防抱死制动控制系统的开发测试时间,提出了硬件在回路仿真平台的ABS测试方法,在研究车辆动力学模型的基础上,设计了基于FPGA的片上仿真器;结合片上仿真器,提出了电磁阀特性模型,制动系统模型和基于片上仿真器的仿真方法;基于片上仿真器,开发了具有自主知识产权的硬件在回路仿真测试平台,模拟汽车的运行情况,为电控单元(ECU)提供一个模拟的车辆运行的环境,减少实际装车实验的成本;企业试用表明该平台独立于车辆物理系统,适用于多种车型.在此平台上对ABS进行了仿真测试和控制参数匹配,试验证明,该仿真平台可缩短ABS的开发时间.     

面向协同装配仿真的虚拟现实网格环境

针对复杂产品装配设计过程中,零部件模型众多,数据量巨大,一般虚拟装配仿真软件无法进行实时处理的问题,提出了一种新型虚拟现实网格环境.该系统通过网格资源管理及共享技术聚合企业大量空闲计算资源,采用基于Sort last算法和远程视频可视化的并行渲染框架支持实时交互式装配仿真.在汽车装配工位协同仿真中,该系统的主要设计功能和目标得到确认.仿真结果表明,在现有软硬件环境下,该系统能够较好解决大规模复杂场景的实时处理问题,同时可显著提高资源利用效率.     

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.     

集约化信息安全测评平台设计

【目的】探讨如何为各类信息系统安全性保障测试提供综合性支撑服务。【方法】综合应用网络主机检测、数据库检测、Web应用漏洞检测等关键技术,通过协同集成方法,设计一个集约化信息安全测评平台。【结果】该平台集网络攻防演练和演示、管理安全测试、数据安全测试、外部安全测试及网站系统内容测试、产品与系统测评、信息安全应急响应为一体,可以在信息系统功能、性能、安全等方面为政府各部门及社会各界提供测试和评估服务。【结论】实际应用表明,该平台能够满足信息系统安全测评的关键需求,能够提供一体化信息安全测评功能。     

玉米收获机脱粒装置虚拟样机设计与试验

针对传统玉米收获机脱粒装置设计中试验复杂、研发周期长等问题,以及更好地评价其动力学特性,提出一种基于虚拟样机技术的玉米收获机脱粒装置设计方法.对脱粒装置进行方案设计,确定脱粒滚筒、传动元件等关键部件的相关参数;基于SolidWorks和ADAMS平台创建脱粒装置的虚拟样机模型,根据实际工况添加驱动和负载函数进行仿真分析,结果表明,负载力和力矩的冲击对输入端带轮转速影响小,输出端脱粒滚筒转速响应较快,系统稳定性好,传动效率高,动平衡满足标准要求;通过试验验证了虚拟样机的正确性,可为玉米收获机脱粒装置数字化设计与优化提供参考.     

基于虚拟样机技术的双圆弧弧齿锥齿轮数字化设计与制造

结合双圆弧孤齿锥齿轮的特点及加工原理,建立基于虚拟样机技术的圆弧锥齿轮数字化制造仿真平台,三维虚拟加工仿真加工模型,并进行了虚拟仿真加工,验证了数字化模型的正确性.     

基于分布式虚拟现实的高超声速飞行器仿真系统

针对高超声速飞行器X--38,基于Java和虚拟现实建模语言(VRML),提出并具体实现了一个基于客户机/服务器模型的分布式虚拟仿真系统,重点讨论了其中的三维场景建立与动作事件建模、分布式网络结构设计与数据库管理、场景接口实现等关键技术.虚拟仿真系统实际运行效果良好.该系统具有良好的可移植性和可扩展性,易于大规模部署,也可方便地进行二次开发.     

一种虚路径带宽分配的步进算法

巨型资源完全共享队列中,各类业务占用的服务员数之间具有近似的统计独立性。基于这种准独立性．可以将巨型资源完全共享系统划分为多个准独立且同构的含多种业务的子系统,从而整个系统的服务员占用数近似为正态分布。结合查表技术,可以快速估算大规模、多业务队列中的呼叫损失概率。将这种计算呼叫损失概率的近似方法推广到保留带宽情况并运用于步进式虚路径带宽分配算法中,大大缩短了带宽分配所需的时间。     

Web 3D技术及其在产品仿真系统中的应用

虚拟现实系统分为沉浸式虚拟现实系统和非沉浸式虚拟现实系统，Web 3D是一种非沉浸式网络虚拟现实系统。Web 3D技术的主要实现原理和标准有VRML（Virtual Reality Modeling Language）、XML（eXtensible Markup Language）技术、JAVA技术、动画脚本语言、媒体技术。笔者对这些实现原理和标准进行了研究，并指出了其发展趋势。然后结合家具CAD（Computer Aided Design）系统，提出了一个基于Wed 3D的产品仿真系统。该系统首先读出CAD系统中的数据，然后将这些数据转换为Web 3D标准，最后将数据发布于Internet上，这一系统可以使企业在互联网上实时展示产品，开展电子商务活动。     

轿车悬架虚拟样机技术应用研究

悬架系统设计技术是车辆设计的关键技术之一，悬架的设计影响平顺性、操纵稳定性等车辆性能．针对悬架虚拟样机的并发进行了研究，论述了悬架虚拟样机技术的内涵、体系结构及其关键技术．介绍了麦弗逊悬架虚拟样机的建模、仿真和优化分析，以促进虚拟样机技术在制造业的发展与应用。     

分布式虚拟海战场仿真关键技术研究

在分布式虚拟环境下进行大规模军事战场仿真是目前仿真领域的研究热点。作为虚拟战场仿真的重要组成部分,分布式虚拟海战场仿真主要是解决大面积海浪视景实时生成和网络数据量太大引发的网络延迟这两个关键性问题。本文以海浪统计学模型为基础,采用视点相关的LOD模型实现了海面多细节层次建模,有效提高了大面积海浪视景仿真的实时性和逼真度;并基于Winsock 的TCP/IP协议,采用多播技术和推算定位技术,大大减少了分布式虚拟海战场仿真中的网络数据流量,实现了多通道视景同步,取得了较好的效果。     

基于VRML的交互式虚拟产品展示技术

研究了构建交互式产品展示系统的方法和关键技术，包括VRML建模技术和实时交互控制技术等．进而，利用CAD软件和VRML语言构建了虚拟产品的静态模型及其交互环境，结合脚本语言JavaScript，实现了用户对虚拟产品展示的实时交互控制．     

混合选别过程半实物仿真系统

为了满足复杂工业过程控制技术的研究需求,需要建立具有代表性的半实物仿真系统.针对混合选别过程,研发由对象计算机、控制器设计计算机、监控计算机、虚拟执行机构与检测仪表装置和控制系统组成的半实物仿真系统.该系统基于工业控制系统软件开发控制算法,运用MATLAB研发虚拟对象、虚拟执行机构和检测仪表、控制器设计模型,研发了相应的可视化界面.在对象计算机、控制器设计计算机和监控计算机的基础上完成了被控对象机理建模、控制器设计模型参数辨识、控制器设计和控制器性能评价等研究.为复杂控制算法研究进一步工业应用奠定了基础.     

Division Mockup在虚拟现实中的应用

核电站的设备昂贵、复杂、运行环境存在放射性，在真实设备上进行维修培训代价高、风险大．Division Mockup提供了基于虚拟现实技术的虚拟维修培训手段．文中阐述了光源、材质与纹理、碰撞检测、隐匿、成组、配音等关键技术的应用及技巧，开发了真实场景的虚拟培训软件，建立了核电站虚拟仿真培训系统．并通过三维影像、三维动画、设备虚拟维修声音几种反馈手段实现了培训系统的人机交互．     

校园虚拟现实三维场景建模技术及实现方法研究

虚拟校园是基于虚拟现实技术、地理信息技术将校园地理信息和其他校园信息结合,以三维可视化和虚拟现实场景界面呈现的信息系统,是数字校园工程的重要组成部分。本文主要介绍了建立虚拟校园的主要基础——虚拟校园场景的三维建模技术。讨论了从地形、地貌建模,单体地物建模和建模单元集成的整体流程,并以本校为例给出具体的实现方法。     

公路隧道视景仿真建模技术

对目前常用建模技术进行比较，提出了以多边形建模方法进行视景仿真建模的思路。结合公路隧道，对模型的数据组织结构进行剖析，对建模的实例、细节层次（LOD）、自由度（DOF）等关键技术进行了应用研究，探讨了这些技术的理论和具体实现方法。仿真结果表明，这些技术对公路隧道实时场景的生成具有重要的作用，能有效地提高三维视觉的真实感受和虚拟系统场景的细节表达能力，使整个视景仿真画面更加生动逼真。