一、分布交互仿真的关键技术研究(论文文献综述)
田子昭[1](2021)在《三维虚拟牵引变电站交互仿真系统设计与实现》文中指出牵引供电系统是电气化铁路的重要组成部分,其构成分为牵引变电站及牵引网两大部分,二者相辅相成,共同维持接触网供电和电力机车的安全稳定运行,牵引变电站连接电力网和牵引网,是牵引供电系统中电能传输的重要一环,同时也是电力传输的核心保障之一。近年来,虚拟化技术在电气工程领域被广泛运用,界面工具-人机交互不断发展,虚拟培训逐渐成为传统培训教学的有力补充。本文利用虚拟化技术设计开发虚拟变电站交互仿真系统,主要研究内容如下:(1)根据系统总体需求设计三维虚拟化牵引变电站系统功能模块,确定系统实现的总体技术路线,研究实现系统技术理论,确定系统总体层次框架结构。同时对三维仿真技术进行分析,确定本系统虚拟引擎及建模工具,设计仿真系统的开发流程。(2)采用西部某牵引变电站的数据资料,利用建模软件对整体牵引变电站包括电力设备、站内外环境、所涉及建筑房屋道路等进行三维建模及渲染,并对建模及渲染过程中着重注意的问题展开分析阐述。针对不同天气情况构建多类别牵引变电站场景,研究设计虚拟坐标转换方法以及三维模型的碰撞检测方法,最终完成整体牵引变电站的建模及场景构建。(3)设计开发系统非交互模块,根据用户需求设计开发电力设备信息展示模块、设备模型搜索模块以及重点电力设备学习等功能模块等,同时嵌入题库及相关电力计算提高非交互操作内容丰富性。(4)设计开发系统交互模块,依据标准化变电站巡视流程作业解析,设计与之对应的编程脚本,最终实现定点漫游巡视及自由视角巡视,逼真模拟变电站中现实巡视作业场景。最后,设计变压器安全净距预警系统,设计变电站中主变压器孪生体,建立孪生体多维模型,融入多源异构变压器数据感知与互联进行多通道信息反馈,并在可视化漫游系统基础上进行二次范围碰撞检测,最终实现虚拟变电站交互仿真系统的开发。
杨晓[2](2020)在《水动力模型驱动下的智能船舶仿真平台研究》文中研究表明在交通强国和海洋强国战略的指引下,我国正不断加快智能船舶的研发。智能船舶与普通船舶相比,无论自主航行还是远程遥控,在船舶航行过程中都离不开远程岸基中心和适任的岸基操作人员的支持。本文聚焦行业对智能船舶岸基中心和仿真训练系统的需求,针对智能船舶离线动态演进过程中缺少高精度船舶操纵运动数学模型的问题,以及智能船舶岸基中心缺乏友好的船舶数据呈现及交互载体的问题,在船舶操纵设备数值模拟、船舶操纵运动数值模拟及基于数字孪生的智能船舶仿真平台方面展开了相关研究。主要研究工作如下:1)针对研究中涉及到的计算流体动力学理论以及航海虚拟仿真技术进行了总结和论述。从流体的控制方程出发,总结了本文数值模拟研究中采用的RNGk-ε模型、SST k-ω模型以及RSM模型,介绍了数值离散常用的有限体积法以及对离散后的代数方程组进行求解的SIMPLE算法,给出了 ITTC对于船舶数值模拟最新推荐的不确定度分析规程。对智能船舶仿真平台涉及到的三维虚拟场景建模、三维空间的取景和几何变换以及虚拟物体的碰撞检测算法进行了讨论。2)针对螺旋桨和半悬挂舵的水动力性能进行了系列数值模拟研究。以国际标准船模KVLCC2的KP458螺旋桨为研究对象,对不同进速系数和湍流模型下的螺旋桨周围流场进行了数值模拟,分析了不同进速系数下和湍流模型下螺旋桨的推力、扭矩和效率。通过螺旋桨表面压力、尾流及涡强度分布图,分析了螺旋桨推力系数的变化以及梢涡、毂涡的生成和变化。以KVLCC2船模的半悬挂舵为研究对象,对不同攻角下半悬挂舵的水动力性能和周围流场进行了数值模拟,分析了作用在挂舵臂和舵叶上的升力和阻力,分析了半悬挂舵的表面压力和周围流场的流矢量分布。为确保数值计算的有效性,按照ITTC最新的不确定度分析规程对螺旋桨和半悬挂舵的数值模拟结果做了验证和确认。在螺旋桨和半悬挂舵水动力性能分析的基础上,数值模拟了螺旋桨和半悬挂舵之间的相互干扰,比较了桨舵干扰和敞水试验下螺旋桨的推力系数和转矩系数,分析了不同桨舵间距对螺旋桨水动力性能的影响。3)针对船舶操纵运动流场及水动力进行了数值模拟研究。以国际标准船模KVLCC2为研究对象,数值模拟了不同漂角下的船舶斜航运动,解算了斜航运动下船舶的阻力系数、横向力系数和转艏力矩系数,将数值模拟结果与NMRI的水池试验结果比较,本文的数值模拟结果与水池试验结果总体吻合较好。分析了不同湍流模型下船体表面压力分布、涡度分布和绕流特性,发现湍流模型SST k-ω能够更好的呈现船舶周围流场的压力及涡度分布。为确保数值计算结果的有效性,按照ITTC最新的不确定度分析规程对数值结果做了验证和确认。数值模拟了船舶在斜航运动、不同舵角下的拖曳运动、横荡运动、艏摇运动等四种运动工况,解算出了无因次化的船舶水动力位置导数、控制导数、线加速度导数、角速度导数以及角加速度导数。4)针对智能船舶仿真平台系统架构及开发中的系列关键技术进行了研究。建立了具备在线和离线两种模式的智能船舶仿真平台架构,确定了仿真平台在线模式下作为虚拟岸基中心的11项主要功能,以及离线模式下作为虚拟训练系统的13项主要功能,设计了键鼠交互、触控交互、语音交互、VR头盔及手柄交互以及动作识别交互等五种交互方式。基于KVLCC2的数值模拟方法,为巴拿马籍57000吨散货船“CHANG SHAN HAI”建立了船舶操纵运动数学模型,并对模型进行了 35°左满舵旋回和10°/10°Z形仿真试验。通过搭建智能船舶三维模型层次结构,建立并优化了智能船舶三维模型,提高了场景真实感和实时性;从场景漫游、快速导航及瞬移、交互行为等方面实现了智能船舶的三维交互仿真。建立了智能船舶的数字孪生驾驶台,开发了基于IEC61162海事标准数据格式的航海仪器仿真设备,实现了仿真设备与实船设备数据的无缝对接。基于上述研究结果,本文开发了具备在线和离线两种模式的智能船舶仿真平台。通过对国际标准船模KVLCC2的数值模拟与结果验证,为智能船舶仿真平台离线动态演进过程建立了高精度的船舶操纵运动数学模型。通过对智能船舶仿真平台架构及关键技术的研究,开发了智能船舶数字孪生驾驶台,解决了智能船舶虚拟岸基中心数据呈现及交互的问题。智能船舶仿真平台在线模式下可作为智能船舶虚拟岸基中心,实时接收和显示实船数据;智能船舶仿真平台离线模式下可作为智能船舶虚拟训练系统,为岸基操作人员和船员提供高沉浸感的仿真训练。
李佰霖[3](2020)在《面向水电站设备检修的虚拟仿真及自动规划方法研究与实践》文中指出检修在维持水电站设备安全、稳定、高效运行中起到了重要的作用。设备检修质量依赖于检修工程师对检修任务的处理能力。设备检修数字化是提高检修人员设备检修综合能力的基础,为检修人员的知识学习、检修操作训练和现场检修辅助的支持提供更加便捷的途径。水电站设备检修是三维空间中进行的拆解零部件和处理的一系列过程性活动,进行标准化的可视化表达难度大;同时,由于人检修操作的不确定性,导致在虚拟环境中构建物理设备和系统的可视化仿真模型困难;且水电站设备零部件多,增加了计算机自动计算设备检修拆解序列的复杂度,限制了对设备检修自动支持的能力。因此,研究水电站设备检修数字化的关键技术、理论和方法,构建设备虚拟检修系统,对提升水电站设备维护水平具有重要工程应用价值。在水电站设备检修数字化中,传统的二维动画或者三维过程模拟方法,缺乏人机互动,制约了用户的主动参与,为此本文深入研究了交互检修仿真环境的构建方法;同时,为了提高检修自动支持能力,进一步开展了设备检修拆解序列自动规划问题研究,探索更优的拆解序列求解方法;另外,为了全面掌握设备及其组成系统的运行过程,开展了设备系统的多工况运行过程的可视化仿真研究。最后,在水电站设备检修数字化技术的基础上,开展了虚拟检修应用实践。论文的主要工作及创新性成果如下:(1)研究了设备虚拟检修的数字化方法。首先,针对水电站设备虚拟检修的要求,提出并建立了水电站设备虚拟检修的三维数字化框架,为水电站设备检修学习、培训、支持中的三维数字化确定了基本技术路线。其次,提出了从几何结构、约束关系、检修知识、检修任务、检修过程、检修记录等方面构建水电站设备检修数字信息化的方法。然后,提出了基于层次分析法和模糊综合评价方法,对人员的检修综合素质进行评价,从基础知识、操作熟练度和操作完成度三个方面建立了评价指标体系。最后,研究了设备虚拟检修数据管理方法,为开展设备检修的自动规划、三维可视化仿真和数字化服务奠定了基础。(2)针对检修人员主动参与学习的需求,在设备检修数字化的基础上,开展了交互式检修训练仿真环境的构建方法研究。首先,建立了实际检修操作中人、工具、零部件之间的作用关系模型,制定了从零部件逐步组建设备环境的策略。其次,提出了交互式虚拟元件的概念和构建方法,较好解决了包含复杂作用关系和操作过程的设备检修交互仿真环境的构建。该方法避免了复杂的分析,提高了仿真零部件的重复利用率。应用实例可知,只需要通过对13类零部件仿真即可实现对水轮机导轴承设备全部197个零部件交互仿真,验证了该方法的有效性。(3)为了实现水电站设备检修作业指导自动化,开展了水电站设备检修拆解序列规划问题研究。首先,根据设备的实际拆解过程,制定了分组规划的策略以降低规划计算复杂度。其次,明确目标拆解序列,在拆解序列评价的目标函数中引入空间移动代价。然后,提出了TBGA方法求解拆解序列,引入多团队竞争和更新机制到遗传算法中,提高全局寻优能力;采用优先保护交叉、多点启发变异和往返优化算子相结合的方式,强化局部寻优能力和速度,同时抑制算法陷入局部最优序列。试验结果表明提出的TBGA在拆解序列规划中,用了不到其它算法25%的时间得到了更优的拆解方案。(4)研究了典型设备系统的多运行工况的可视化仿真方法。提出了基于设备系统动态仿真模型和基于有限状态机模型驱动的水电站设备系统的多工况运行三维可视化仿真方法。研究了通用的动态仿真模型结构,实现了正常运行、任务执行、人为操作、设备故障等多种工况的综合。通过进水阀控制油系统的实例建模,在虚拟环境中实现了系统的正常运行、开关进水阀、人工启停设备、有泵效率下降和油路外漏等故障的可视化动态仿真,验证了提出的可视化仿真方法的有效性。(5)开展了服务于水电站的设备虚拟检修应用实践。对水电站设备虚拟检修系统结构、功能和数据组织进行了设计,并通过设备检修基础知识学习、检修技能交互训练、三维可视化的检修作业指导以及人员检修知识的考核,验证了本课题研究的可行性和实用性。
陈娇娇[4](2020)在《基于云技术的地空电子对抗仿真》文中认为现代战争不仅是交战双方实力的较量,也是科技水平的抗衡。在现代战争中,电子对抗已经发展成为了一种重要的作战力量,对其进行研究是现代化战场的重要组成部分之一。随着计算机技术和网络技术的飞速发展,采用仿真手段对电子对抗进行研究是目前最有效的方式,与传统实际对抗实验相比,仿真的方法在效率和成本上有着巨大的优势。然而,传统的仿真平台存在资源利用率低、部署和扩展难度大等问题,已不能满足当今时代的需求。而以“云计算”理念为基础构建的云仿真平台正好解决了传统仿真平台所面临的问题,云平台硬件条件优越、计算速度快,同时数据访问不受地域限制,能实现资源共享。运用云平台进行仿真,将有效提高作战效率和作战力量。课题通过将计算机仿真技术与云计算技术相结合,实现了地空电子对抗的仿真,进而为军事决策提供辅助分析。论文的主要工作如下:(1)通过学习作战仿真技术和云技术的理论知识,研究目前国内外这两方面技术的发展现况,将电子对抗和干扰技术的相关内容引入分布交互仿真系统中,完成了云仿真平台下电子对抗仿真系统的基本组成框架的分析。(2)学习研究了分布交互仿真系统的建模理论和方法,对参与地空电子对抗系统仿真的成员进行建模,主要包括地空雷达仿真模型、防空导弹仿真模型、飞机运动模型、电子干扰模型等。(3)基于坐标系相关理论知识,研究并构建了多个战场空间一致性坐标系,主要包括地面坐标系、弹体坐标系、弹道坐标系等,以应对仿真实体的移动、打击、姿态改变等动作,通过快速的坐标转换计算,实现了仿真实体在不同坐标系中的空间一致性,提高了仿真的效率。(4)应用Docker容器技术,对云平台的总体结构和功能模块进行了设计,完成了仿真云平台的搭建。然后,从分布交互仿真体系和逻辑拓扑结构两个方面对仿真系统体系结构进行了设计,完成了仿真系统的模块设计和想定设计,并以流程图形式展示了地空电子对抗仿真系统整体的运行流程。通过作战仿真,可以实现仿真系统中飞机、雷达等实体的位置监测,以便更好地为军事决策提供辅助分析。可以看出,本仿真系统运行效果良好。
彭柳[5](2019)在《胸腔镜肺叶切除术交互仿真系统设计与实现》文中研究指明虚拟现实技术作为一种交叉型技术,它融合了计算机图形学、多媒体、人机交互以及网络等多种技术,广泛应用于多种领域。近年来虚拟现实技术发展迅速,同时也为医疗行业开辟了新的发展方向,由该技术开发的虚拟手术系统能够很好的实现对各种微创手术以及复杂的外科手术的重复训练,对一些操作难度较高的手术也能实现术前导航。本文的主要研究内容如下:(1)依据胸腔镜肺叶切除术(VASTL)的手术流程,对本套交互仿真系统的功能需求进行分析,明确了对肺部可视化、肺部软体变形、肺部切割及缝合等进行仿真研究的主要内容,进行了系统的整体设计和系统平台、软硬件功能组件的选型与构建。(2)对目前常用的几种三维重建算法进行了分析,深入研究了本套交互仿真系统使用的MC(Marching Cube)三维重建算法,并使用该算法对肺部进行了三维重建。针对MC算法在重建肺部过程中存在大量空检测循环、重建的模型表面粗糙等缺陷进行优化,并使用GPU的并行加速技术来提升算法执行的效率。(3)对目前常用的几种软体变形算法进行分析,并从算法的稳定性、运行效率以及应用范围等几个方面进行比较,选定综合优势较高的PBD(Position Based Dynamics)算法作为本文的软体形变算法,并对该算法的原理进行研究。使用PBD算法来实现肺部组织软体变形和切割缝合的仿真。实现了PBD算法的GPU并行加速,显着提高了该算法的运行效率。(4)结合现有的软硬件条件,构建了胸腔镜肺叶切除术交互仿真系统,对系统各个模块进行联调优化。采用该系统进行胸腔镜肺叶切除术模拟训练,得到了系统各模块的实验结果,并对该结果进行了统计分析。通过最终的系统交互仿真验证,表明该系统具有保真度高、稳定性好、运行流畅、力反馈及时准确等特点,为胸腔镜手术的培训提供了一种低风险、高效、可反复操作的手段。
黎柏春[6](2016)在《制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究》文中研究表明制造业一直是国民经济发展的重要基础,而制造业的发展取决于制造技术的进步。然而制造业的发展离不开数据的支持,而计算机仿真和监控是目前获得数据的主要方式,因此仿真和监控研究一直是制造领域的重要课题。目前,由于计算资源的限制,制造领域的计算机仿真多以单个部件或设备为研究对象。而制造系统已成为了当今的主要制造形式,因此针对整个制造系统的仿真已势在必行。随着近年来网络化技术、计算机仿真技术、虚拟现实技术以及虚拟制造技术的发展,构建一个具有强大计算能力的实时分布交互仿真系统已成为可能。同时作为获取数据重要方式的监控,长期以来,监控的人机交互主要以图表、二维界面、音频、视频等作为交互手段。然而图表和二维界面的真实感和交互感都较差,视频和音频的信息数据量又较大,不利于信息通信。因而寻求一种形象直观、交互性强、数据量小的监控形式一直是监控发展的方向和目标。以虚拟环境为基础的虚拟监控正是解决该问题的有效手段。综上所述,本文分析了制造系统分布交互仿真和虚拟监控的发展趋势,结合分布交互仿真和虚拟监控都以虚拟环境为基础的特点,针对去除材料的制造系统,进行了分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究。本文的主要研究工作如下:(1)以最基本的制造系统单元作为研究对象,根据制造系统分布交互仿真和虚拟监控的功能分析,按照分布交互仿真标准IEEE 1516e和主体(Agent)的基本结构设计了面向制造系统的分布交互仿真和虚拟监控系统结构,并针对该系统结构选择了相应的网络协议和通信模型。(2)以构建制造系统分布交互仿真和虚拟监控系统为目的,针对机床的可视化仿真和虚拟监控进行了深入的研究。建立了 DMG-DMU50机床的运动学模型,并验证了所建运动学模型的正确性。为了保证制造系统仿真和虚拟监控时机床加工过程的实时动态显示,研究了基于GPU并行计算能力的材料去除仿真算法,实现了 NC代码编译和基于GPU计算的材料去除仿真,并通过与Vericut的仿真对比,验证了文中仿真方法的正确性。为了将以上的研究成果开发实现为制造系统仿真和虚拟监控的仿真实体或监控主体,设计了五轴数控机床可视化环境、仿真控制实体和监控管理主体的类图。(3)以构建面向多轴铣削的球头铣刀铣削力仿真预测实体为目的,从铣削力的基本理论模型出发,推导了适用于多轴铣削的球头铣刀铣削力模型,给出了如何利用文中的几何仿真求解铣削力模型积分边界的方法,推导了铣削力系数辨识模型,进行了铣削力系数辨识实验和验证铣削力仿真的多轴铣削实验。为了将铣削力仿真开发实现为制造系统仿真的仿真实体,结合第3章的几何仿真研究设计了铣削力仿真预测实体类图。(4)以构建工业6R机器人的仿真实体和监控主体为目的,建立了 6R工业机器人的运动学模型,推导了逆运动学的解析解,并通过实验验证了运动学模型的正确性。在分析了机器人控制指令,建立了机器人的雅克比矩阵,以及设计了控制指令的编译流程的基础上,设计了机器人的仿真实体类图,开发实现了其中的核心模块。同时,为了构建机器人的监控主体,在免费开源的网络通信开发包JOpenShowVar基础上,深入研究了机器人监控的通信接口,设计了监控主体类图,开发实现了其中的核心模块,进行了监控实验测试。(5)以为虚拟监控提供运动数据为目的,研究了一种针对运动数据采集的视觉测量方法。以Kinect作为基本的传感器节点,建立了基于信息物理融合系统(CPS)架构的运动数据采集系统结构。对深度图像和颜色图像的有机融合进行了深入的理论研究,设计了求解被跟踪对象位置坐标的算法,开发实现了算法中的关键模块,通过在机床上进行坐标测量实验验证了运动数据采集的正确性。(6)在全文理论研究的基础上,结合各章设计的程序类图,并借助一些免费的软件开发包,开发实现了面向制造系统的分布交互仿真和虚拟监控系统。通过系统的试运行实验,验证了文中理论研究和程序开发的正确性和可靠性。
黄勇,孟庆鑫[7](2015)在《浅谈仿真技术在军事领域内的应用》文中提出仿真技术已经发展形成较完整的专业技术体系,并迅速地发展为一项通用性、战略性技术。军事领域内的仿真技术在高技术条件下的战争中正在起着越来越大的作用。本文首先对仿真技术进行了简要概述,接着对国内外军用仿真技术发展现状和仿真技术的主要发展趋势进行了介绍,最后对仿真技术在军事领域内的应用进行了粗浅探讨。
张彦军[8](2014)在《分布交互仿真中数据通信的研究与实现》文中指出在计算机技术、信息技术以及网络技术的发展历程中,他们普遍经历了一个从非标准化到标准化的发展历程。为了能够更大、更好的实现兼容、互联,人们制定出大量的计算机、信息技术标准,以此作为实现高效、安全、便捷数据传输的主要手段。分布交互仿真作为当今仿真技术研究的重点,其影响意义和实用价值非常好。本文从分布交互仿真的概念进行分析,阐述了它在网络通信工程中的应用情况,旨在为同行日后工作提供参考。
张灏龙,赵雯,冷传航,张耀磊,施国强[9](2011)在《支持分布交互仿真的桌面网格关键技术研究》文中研究表明针对基于HLA的分布交互仿真存在的主要技术问题,将桌面网格技术与基于HLA的分布交互仿真技术结合起来,建立了两者的四层映射关系,设计并实现了支持分布交互仿真的桌面网格系统,解决了分布交互仿真的资源动态迁移和模型负载均衡问题,为提高基于HLA的复杂仿真系统运行效率提供了一种技术途径。
刘畅[10](2008)在《分布交互仿真若干问题的研究》文中认为分布交互仿真是当前仿真技术研究的重要领域之一,其深远的工程应用价值,尤其在军事领域的应用价值,已引起世界各国的广泛重视。限于软件和硬件的不足,对分布式交互实现上,采用了UDP(User Datagram Protocol)传输方式做为标准。随着计算机软硬件的发展,为分布交互仿真的实现提供了更多的选择。近些年已经逐渐将数据库、进程交互和XML封装的理论引入分布交互仿真的实现,新的技术不断应用于分布交互仿真的各个环节,包括通讯、接口、模型、协议等。本文将提出一种共享内存交互技术,通过描述其架构和实现方式来介绍这种新的交互方式;还将介绍数据库交互技术的使用和性能分析在分布交互仿真中的应用。通过比较分析的方法,总结各种实现方式的特点,结合目前分布交互仿真的实际情况,探讨适合现有软硬件水平和当前系统需求下分布交互仿真某些部分的实现方式。另外还会介绍XML(Extensible Markup Language)封装技术和XML消息模板的使用。本文的研究涉及到分布交互仿真具体实现的内容,其研究结论可以为仿真研究人员进行仿真活动时提供参考。
二、分布交互仿真的关键技术研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、分布交互仿真的关键技术研究(论文提纲范文)
(1)三维虚拟牵引变电站交互仿真系统设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 背景与意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 三维虚拟仿真技术现状分析 |
1.2.2 虚拟变电站仿真培训现状分析 |
1.3 论文内容及论文结构 |
1.3.1 论文研究内容 |
1.3.2 论文结构 |
2 虚拟变电站交互系统及三维仿真技术 |
2.1 牵引变电站工作人员作业任务 |
2.1.1 牵引变电站系统认知 |
2.1.2 牵引变电站工作人员巡视 |
2.2 系统功能需求分析 |
2.2.1 系统基本需求分析 |
2.2.2 系统性能需求分析 |
2.3 虚拟牵引变电站仿真系统设计原则 |
2.4 三维仿真技术开发工具简述 |
2.5 本章小结 |
3 虚拟变电站交互仿真系统总体设计 |
3.1 虚拟变电站交互仿真训练系统总体技术路线 |
3.2 虚拟变电站交互仿真训练系统功能模块设计 |
3.3 虚拟变电站交互仿真训练系统层次结构设计 |
3.4 本章小结 |
4 虚拟变电站三维建模及场景构建 |
4.1 牵引变电站虚拟化模型构建 |
4.1.1 虚拟变电站设备模型构建过程 |
4.1.2 变电站站内设备参数化建模 |
4.1.3 虚拟变电站站外标准化建模 |
4.2 不同天气场景下虚拟变电站场景构建 |
4.3 世界坐标系-人坐标系转换设计 |
4.4 虚拟变电站碰撞检测设计 |
4.4.1 引擎包围盒与OBB碰撞包围盒设计研究 |
4.4.2 二次碰撞检测体设计 |
4.5 本章小结 |
5 虚拟变电站交互仿真训练系统设计与实现 |
5.1 系统交互界面总体布局 |
5.1.1 UI界面设计原则 |
5.1.2 人机交互界面设计 |
5.1.3 系统场景跳转实现 |
5.1.4 用户登录界面的设计与实现 |
5.2 变电站电力设备认知模块设计实现 |
5.2.1 变电站电力设备展示实际实现 |
5.2.2 变电站电力设备搜索设计实现 |
5.2.3 变压器拆解功能实现 |
5.3 标准化变电站巡视作业流程编程解析 |
5.3.1 标准化变电站巡视作业解析 |
5.3.2 巡视作业流程-编程脚本对应分析 |
5.3.3 变电站定点漫游巡视设计与实现 |
5.3.4 变电站自由视角漫游巡视设计与实现 |
5.3.5 虚拟变压器安全净距常规预警流程设计实现 |
5.4 辅助功能设计 |
5.4.1 题库设计 |
5.4.2 避雷针保护范围计算 |
5.5 系统功能模块测试 |
5.6 本章小结 |
总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(2)水动力模型驱动下的智能船舶仿真平台研究(论文提纲范文)
创新点摘要 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外相关研究现状 |
1.3.1 智能船舶发展及研究现状 |
1.3.2 船舶操纵水动力数值模拟研究现状 |
1.3.3 航海虚拟仿真研究现状 |
1.4 本文研究目标及内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 论文章节安排 |
2 船舶仿真理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 船舶计算流体动力学理论 |
2.2.1 控制方程 |
2.2.2 湍流模型 |
2.2.3 数值方法 |
2.2.4 数值不确定度分析 |
2.3 航海虚拟仿真技术 |
2.3.1 三维虚拟场景建模 |
2.3.2 三维取景变换和几何变换 |
2.3.3 碰撞检测技术 |
2.4 本章小结 |
3 螺旋桨及半悬挂舵水动力数值模拟研究 |
3.1 引言 |
3.2 螺旋桨水动力性能及不确定度分析 |
3.2.1 研究对象 |
3.2.2 计算域及网格划分 |
3.2.3 数值方法 |
3.2.4 不同进速系数下螺旋桨水动力数值计算 |
3.2.5 螺旋桨压力分布及涡强度分析 |
3.2.6 数值结果验证和确认 |
3.3 半悬挂舵水动力性能及不确定度分析 |
3.3.1 研究对象 |
3.3.2 计算域及网格划分 |
3.3.3 数值方法 |
3.3.4 不同攻角下半悬挂舵水动力数值计算 |
3.3.5 半悬挂舵压力分布及周围流场分析 |
3.3.6 数值结果验证和确认 |
3.4 桨舵干扰水动力性能研究 |
3.5 本章小结 |
4 船舶操纵运动流场及水动力数值模拟研究 |
4.1 引言 |
4.2 船舶操纵运动数学描述 |
4.2.1 坐标系的建立 |
4.2.2 船舶运动数学描述 |
4.2.3 船舶操纵运动水动力数学模型 |
4.3 船舶斜航运动水动力性能及不确定度分析 |
4.3.1 研究对象 |
4.3.2 计算域及网格划分 |
4.3.3 数值方法 |
4.3.4 不同漂角下船舶斜航水动力数值计算 |
4.3.5 船舶周围流场及涡流分布分析 |
4.3.6 数值结果验证和确认 |
4.4 船舶不同运动工况下水动力导数计算 |
4.4.1 船舶四种典型运动工况 |
4.4.2 斜航运动及位置导数计算 |
4.4.3 拖曳运动及控制导数计算 |
4.4.4 横荡运动及加速度导数计算 |
4.4.5 艏摇运动及角速度/角加速度导数计算 |
4.5 本章小结 |
5 智能船舶仿真平台构建 |
5.1 引言 |
5.2 智能船舶仿真平台架构 |
5.2.1 智能船舶仿真平台架构 |
5.2.2 智能船舶仿真平台功能设计 |
5.2.3 智能船舶仿真平台交互方式设计 |
5.3 船舶运动数学模型测试与验证 |
5.3.1 仿真船舶主要参数 |
5.3.2 船舶运动数学模型测试流程 |
5.3.3 典型船舶操纵运动仿真测试与验证 |
5.4 智能船舶三维建模与交互仿真 |
5.4.1 智能船舶三维模型构建 |
5.4.2 智能船舶三维交互仿真 |
5.5 智能船舶数字孪生驾驶台的实现 |
5.5.1 智能船舶数字孪生驾驶台模型 |
5.5.2 数字孪生驾驶台数据接口及设备孪生 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
致谢 |
(3)面向水电站设备检修的虚拟仿真及自动规划方法研究与实践(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 三维数字化技术研究现状 |
1.3 设备虚拟检修研究现状 |
1.4 设备拆解序列规划研究现状 |
1.5 本文的研究内容及章节安排 |
2 面向水电站设备虚拟检修的数字化方法 |
2.1 引言 |
2.2 面向虚拟检修的数字化框架 |
2.3 设备结构数字化 |
2.4 设备检修数字化 |
2.5 检修能力评价方法 |
2.6 设备虚拟检修数据管理 |
2.7 本章小结 |
3 水电站设备检修交互式训练仿真方法 |
3.1 引言 |
3.2 水电站设备检修交互操作仿真要求 |
3.3 交互式元件建模与仿真方法 |
3.4 交互式设备建模与仿真方法 |
3.5 水电站设备交互训练环境构建实例 |
3.6 本章小结 |
4 水电站设备检修拆解序列规划问题及群智能优化求解 |
4.1 引言 |
4.2 水电站设备拆解序列规划问题 |
4.3 团队遗传算法 |
4.4 基于TBGA的拆解序列求解 |
4.5 实例应用与算法性能测试 |
4.6 本章小结 |
5 水电站典型系统多工况运行可视化仿真 |
5.1 引言 |
5.2 设备系统运行仿真建模方法 |
5.3 进水阀控制油系统建模实例 |
5.4 多工况虚拟运行联合仿真 |
5.5 本章小结 |
6 水电站设备虚拟检修实践 |
6.1 引言 |
6.2 系统结构 |
6.3 系统功能设计 |
6.4 实例应用 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间发表的论文 |
附录2 攻读博士学位期间完成和参与的项目 |
附录3 论文附图 |
附录4 论文附表 |
附录5 层次分析法与模糊综合评价 |
(4)基于云技术的地空电子对抗仿真(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 课题研究内容与目的 |
1.4 论文内容安排 |
2 电子对抗相关基础理论与干扰技术研究 |
2.1 电子对抗基础理论概述 |
2.1.1 电子对抗的定义 |
2.1.2 电子对抗的基本内容 |
2.1.3 电子对抗的分类 |
2.1.4 电子对抗仿真系统概述 |
2.2 雷达及雷达对抗基础理论概述 |
2.2.1 雷达相关基础理论概述 |
2.2.2 雷达对抗的定义 |
2.2.3 雷达对抗的基本内容 |
2.2.4 雷达对抗的作战对象 |
2.3 电子干扰及其干扰技术 |
2.3.1 电子干扰概述 |
2.3.2 干扰技术概述 |
2.4 本章小结 |
3 地空电子对抗仿真成员建模 |
3.1 雷达电子对抗仿真模型库层次设计 |
3.2 地空雷达探测模型 |
3.2.1 雷达方程 |
3.2.2 雷达探测与侦察距离的建模 |
3.2.3 地空雷达探测模型 |
3.2.4 目标检测 |
3.3 导弹功能仿真模型 |
3.3.1 常用的坐标系 |
3.3.2 坐标系的转换 |
3.3.3 导弹运动方程组 |
3.3.4 导弹导引头概述 |
3.3.5 导弹导引头探测模型 |
3.4 飞机的运动模型 |
3.5 干扰模型 |
3.5.1 压制性干扰模型 |
3.5.2 欺骗性干扰模型 |
3.5.3 无源箔条干扰模型 |
3.6 干扰条件下的雷达探测能力 |
3.7 本章小结 |
4 基于云技术的地空电子对抗仿真系统的设计与实现 |
4.1 Docker与容器 |
4.1.1 容器技术简述 |
4.1.2 Docker容器 |
4.2 传统虚拟化技术与Docker容器架构对比 |
4.3 基于Docker的云平台的设计与搭建 |
4.3.1 总体架构设计 |
4.3.2 功能模块设计 |
4.3.3 云平台搭建和容器初始化部署流程 |
4.4 仿真系统体系结构设计 |
4.4.1 分布交互仿真体系 |
4.4.2 分布交互仿真逻辑拓扑结构 |
4.5 地空电子对抗仿真系统整体设计 |
4.6 模块设计 |
4.6.1 仿真运行管理模块 |
4.6.2 实验数据处理模块 |
4.7 仿真系统运行效果想定设计 |
4.8 仿真系统运行效果截图与分析 |
4.9 本章小结 |
5 结论 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(5)胸腔镜肺叶切除术交互仿真系统设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究的目的、背景及意义 |
1.3 相关领域国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 课题主要研究内容 |
第2章 胸腔镜肺叶切除术交互仿真系统需求分析及整体设计 |
2.1 胸腔镜肺叶切除术流程分析 |
2.2 系统功能需求分析 |
2.3 系统的整体设计 |
2.4 系统软硬件平台的构建 |
2.4.1 系统的基本配置 |
2.4.2 软件模块设计 |
2.4.3 交互组件的设计 |
2.4.3.1 操作平台的设计 |
2.4.3.2 基于OpenHaptics的力的交互设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于MC算法的肺部三维重建 |
3.1 三维重建算法简介 |
3.1.1 体绘制算法 |
3.1.2 面绘制算法 |
3.2 Marching Cube算法研究 |
3.3 基于MC算法的肺部三维重建的实现 |
3.3.1 数据来源以及等值面的提取 |
3.3.2 肺部的三维重建 |
3.4 MC算法优化以及GPU加速 |
3.4.1 快速寻找边界立方体 |
3.4.2 应用重心法确定三角形顶点 |
3.4.3 MC算法的GPU加速 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于PBD算法的肺部变形及切割缝合的实现 |
4.1 软体变形算法简介 |
4.2 PBD算法研究 |
4.2.1 PBD基本算法 |
4.2.2 约束种类 |
4.3 基于PBD算法的肺部软体变形的实现 |
4.3.1 碰撞检测 |
4.3.2 肺部软体变形 |
4.4 基于PBD的肺部切割的实现 |
4.5 基于PBD的肺部缝合的实现 |
4.5.1 缝合线的仿真设计 |
4.5.2 肺部缝合仿真的实现 |
4.6 PBD算法GPU加速 |
4.7 本章小结 |
第5章 系统联调仿真及结果分析 |
5.1 Marching Cube重建肺部实验 |
5.2 肺部形变仿真实验 |
5.3 肺部切割仿真实验 |
5.4 肺部缝合仿真实验 |
5.5 实验结果分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果 |
攻读硕士学位期间参与的项目 |
(6)制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景 |
1.2 制造系统分布交互仿真的国内外研究现状 |
1.2.1 制造系统分布交互仿真研究的主要内容 |
1.2.2 制造系统分布交互仿真的国内外研究应用现状 |
1.3 制造系统虚拟监控的国内外研究现状 |
1.3.1 制造系统虚拟监控研究的主要内容 |
1.3.2 制造系统虚拟监控的国内外研究现状 |
1.4 课题来源、研究的意义与主要研究内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 课题研究的目的和意义 |
1.4.3 课题研究的主要内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 制造系统分布交互仿真和虚拟监控的系统设计 |
2.1 制造系统的基本单元与功能 |
2.2 制造系统分布交互仿真和虚拟监控的系统结构 |
2.2.1 分布交互仿真和虚拟监控系统的组成与功能分析 |
2.2.2 分布交互仿真国际标准IEEE 1516e |
2.2.3 主体(Agent)技术 |
2.2.4 基于IEEE 1516e标准和主体技术的分布交互仿真和虚拟监控系统体系结构设计 |
2.2.5 通信协议和网络模型 |
2.3 制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术分析 |
2.3.1 仿真实体和监控主体构建 |
2.3.2 虚拟环境构建 |
2.4 本章小结 |
第3章 造系统中五轴数控机床铣削加工并行实体几何仿真和虚拟监控的研究 |
3.1 DMG-DMU50五轴数控机床的运动学模型 |
3.1.1 建立运动学模型的数学理论 |
3.1.2 DMG-DMU50五轴数控机床的运动学模型 |
3.1.3 机床运动学模型的验证 |
3.2 基于GPU的五轴铣削加工过程并行实时仿真 |
3.2.1 多轴加工的几何仿真 |
3.2.2 基于GPU的通用计算 |
3.2.3 基于GPU的五轴铣削加工过程仿真并行算法 |
3.2.4 五轴铣削加工过程的仿真效果分析 |
3.3 制造系统中五轴数控机床的几何仿真实体和监控主体构建 |
3.3.1 五轴数控机床的可视化 |
3.3.2 五轴数控机床的仿真控制实体 |
3.3.3 五轴数控机床的监控管理主体类图 |
3.4 本章小结 |
第4章 制造系统中五轴数控机床的球头铣刀铣削力仿真预测研究 |
4.1 球头铣刀铣削力仿真预测实体研究的技术路线 |
4.2 五轴数控机床的球头铣刀铣削力模型的建立 |
4.2.1 球头铣刀的铣削力模型 |
4.2.2 基于几何仿真的切触区域和切削刃切触区间求解 |
4.3 面向多轴铣削加工的球头铣刀铣削力系数辨识 |
4.3.1 基于最小二乘法的球头铣刀铣削力系数辨识模型 |
4.3.2 面向多轴铣削加工的球头铣刀铣削力系数辨识的实验研究 |
4.4 球头铣刀铣削力模型和系数辨识模型的实验验证 |
4.5 面向多轴铣削的球头铣刀铣削力仿真预测实体类图 |
4.6 本章小结 |
第5章 制造系统中工业6R机器人的仿真和虚拟监控研究 |
5.1 工业6R机器人仿真实体和虚拟监控主体研究的技术路线 |
5.2 工业6R机器人的运动学模型 |
5.2.1 机器人的正运动学模型 |
5.2.2 机器人逆运动学的解析解 |
5.2.3 机器人运动学模型的实验验证 |
5.2.4 机器人的雅克比矩阵 |
5.3 工业6R机器人的仿真实体 |
5.3.1 机器人的可视化环境 |
5.3.2 机器人的控制指令编译 |
5.3.3 机器人的仿真实体类图 |
5.3.4 机器人的仿真实例 |
5.4 工业6R机器人的虚拟监控主体 |
5.4.1 机器人监控的通信接口 |
5.4.2 机器人的虚拟监控主体类图 |
5.4.3 机器人在线实时的虚拟监控实例 |
5.5 本章小结 |
第6章 面向制造系统虚拟监控的运动数据采集研究 |
6.1 信息物理融合系统(CPS)架构下的运动数据采集系统设计 |
6.1.1 信息物理融合系统(CPS) |
6.1.2 Kinect |
6.1.3 运动数据采集系统的体系结构 |
6.2 运动数据采集方法 |
6.2.1 基于Camshift算法的窗口中心像素位置搜索 |
6.2.2 窗口中心像素位置和深度图像融合下的空间坐标求解 |
6.3 运动数据采集系统的实验验证 |
6.4 本章小结 |
第7章 制造系统分布交互仿真和虚拟监控系统的开发与运行 |
7.1 开发工具和平台 |
7.2 制造系统分布交互仿真的运行实例 |
7.2.1 交互仿真系统运行的硬件平台 |
7.2.2 仿真实体的设置 |
7.2.3 制造系统分布交互仿真的运行效果 |
7.3 制造系统虚拟监控的运行实例 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士研究生期间发表论文和参与科研项目情况 |
作者简介 |
(7)浅谈仿真技术在军事领域内的应用(论文提纲范文)
1 引言 |
2 国内外军用仿真技术发展现状 |
2.1 国外军用仿真技术发展现状 |
2.2 国内军用仿真技术发展现状 |
3 仿真技术的发展趋势 |
3.1 虚拟现实技术 |
3.2 分布交互仿真技术 |
3.3 面向对象的仿真技术 |
3.4 智能仿真技术 |
3.5 综合自然环境仿真技术 |
3.6 建模与仿真的校核、验证与确认技术 |
4 仿真技术在军事领域内的应用 |
4.1 基于分布交互仿真技术的军事应用 |
4.2 基于虚拟现实技术的军事应用 |
4.3 基于网格技术的军事仿真 |
4.4 依托装备开发各种“嵌入式"仿真训练系统 |
5 结束语 |
(8)分布交互仿真中数据通信的研究与实现(论文提纲范文)
1 分布交互仿真概述 |
1.1 分布交互仿真概念 |
1.2 分布交互仿真的发展 |
1.3 分布交互方针的特征 |
2 分布交互仿真中数据通信的研究 |
2.1 数据通信的应用现状 |
2.2 实时数据通信协议分析 |
结束语 |
(9)支持分布交互仿真的桌面网格关键技术研究(论文提纲范文)
引言 |
1 国内外研究现状 |
2 复杂大系统仿真面临的问题 |
3 术语定义 |
4 网格与仿真的层次映射 |
5 支持分布交互仿真的桌面网格系统总体框架设计 |
5.1 桌面网格资源管理系统服务器 |
5.2 桌面网格资源管理系统客户端 |
5.3 桌面网格资源管理系统门户 |
5.4 分布交互仿真主控程序 |
6 软件原型实现与仿真试验 |
7 结论 |
(10)分布交互仿真若干问题的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究的现状 |
1.3 存在的问题 |
1.3.1 交互方式 |
1.3.2 交互信息格式 |
1.4 研究的内容 |
1.5 论文的组织 |
第二章 共享内存交互方法 |
2.1 共享内存介绍 |
2.2 共享内存仿真交互方法的提出 |
2.2.1 仿真交互方式介绍 |
2.2.2 共享内存交互方法 |
2.3 共享内存方法在分布交互仿真中的架构 |
2.3.1 共享方式 |
2.3.2 映射方式 |
2.3.3 分布方式 |
2.4 共享内存方法的工作模式 |
2.5 共享内存方法的性能比较 |
2.6 小结 |
第三章 关系数据库交互方法 |
3.1 关系数据库介绍 |
3.2 关系数据库交互方法的特点 |
3.3 关系数据库交互方法的架构 |
3.3.1 共享方式 |
3.3.2 映射方式 |
3.3.3 分布方式 |
3.4 关系数据库建模的特点 |
3.5 关系数据库的性能评估 |
3.6 小结 |
第四章 交互信息传递 |
4.1 分布交互信息介绍 |
4.1.1 交互信息形式 |
4.1.2 交互信息样例 |
4.2 XML数据交换机制 |
4.2.1 XML编码的优势 |
4.2.2 XML格式编码 |
4.3 XML消息解析模板的实现 |
4.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
四、分布交互仿真的关键技术研究(论文参考文献)
- [1]三维虚拟牵引变电站交互仿真系统设计与实现[D]. 田子昭. 兰州交通大学, 2021(02)
- [2]水动力模型驱动下的智能船舶仿真平台研究[D]. 杨晓. 大连海事大学, 2020(04)
- [3]面向水电站设备检修的虚拟仿真及自动规划方法研究与实践[D]. 李佰霖. 华中科技大学, 2020(01)
- [4]基于云技术的地空电子对抗仿真[D]. 陈娇娇. 西安工业大学, 2020(04)
- [5]胸腔镜肺叶切除术交互仿真系统设计与实现[D]. 彭柳. 武汉理工大学, 2019(07)
- [6]制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究[D]. 黎柏春. 东北大学, 2016(07)
- [7]浅谈仿真技术在军事领域内的应用[J]. 黄勇,孟庆鑫. 计算机与网络, 2015(06)
- [8]分布交互仿真中数据通信的研究与实现[J]. 张彦军. 黑龙江科技信息, 2014(21)
- [9]支持分布交互仿真的桌面网格关键技术研究[J]. 张灏龙,赵雯,冷传航,张耀磊,施国强. 系统仿真学报, 2011(04)
- [10]分布交互仿真若干问题的研究[D]. 刘畅. 北京邮电大学, 2008(10)