一、协作虚拟样机与协同设计方法（论文文献综述）
尚明明[1]（2021）在《多移动机器人协同编队控制技术研究》文中指出随着人工智能技术的发展,机器人的智能化程度越来越高,可以胜任更多更复杂的任务,机器人也被应用到各个领域去为人们的生产生活过程提供便捷。在一些特殊应用场景中,机器人所需执行的任务常常具有较高的分布性和复杂性,单一机器人难以胜任,因此,多机器人系统应势而生。多机器人系统能够高效地执行复杂任务。在多机器人应用领域,多台机器人常以编队形式运作,针对多机系统的编队控制技术也得到了重点研究。本文面向多机协同运输的任务需求,研究多移动机器人编队系统的队形控制技术,为多移动机器人系统在物流运输等领域的推广应用作理论基础。本文主要研究内容包括:研究多移动机器人系统在队形生成前的期望队形点位分配问题,以提升队形生成过程的系统整体能效为目标,制定点位分配策略。利用偶图理论将机器人与点位之间的分配问题转换为最大权值匹配问题,基于竞拍算法进行研究,确定上述权值匹配问题的求解步骤,并引入扰动因子对求解过程进行调节,实现对最优点位分配方案的快速求解。考虑队形生成和编队行进过程的避障问题,基于人工势场法研究移动机器人路径规划方法。针对人工势场法的缺陷,对势场函数进行改进,提出一种基于虚拟目标点的陷阱位置脱困策略,用以提升算法的规划成功率。针对人工势场法在复杂环境下的轨迹震荡问题,结合势场环境信息,设计基于模糊控制原理的步长修正模糊控制器,以改善轨迹震荡情况,获取安全有效的路径。针对多机进行协同运输时的队形保持问题,制定基于迭代学习控制的队形保持控制策略。根据协同运输任务的特点,将多机的队形保持问题归结为单机对期望队形轨迹的跟踪问题,基于迭代学习控制原理,通过在控制律中引入当前次迭代误差信息,构造一种新型迭代学习控制律,提升对机器人控制输入的求解速度,达到高精度的轨迹跟踪效果。结合上述迭代学习控制律,针对编队运动过程计算系统内各机器人的控制输入,以实现高精度的队形保持控制效果。针对多机系统的人机便捷交互需求,研究语音控制功能的实现方案,针对语音控制功能和队形保持控制策略开展实验研究。利用ROS作为底层平台,借助语音处理SDK,设计语音控制指令解析软件;在ROS上利用三维物理仿真软件gazebo搭建多机系统的虚拟样机实验平台,开展虚拟样机和实物实验研究,验证多移动机器人语音控制功能和队形保持控制策略的可行性和有效性。
何恩琪[2]（2021）在《基于PLM的B公司产品研发流程管理改进研究》文中研究指明随着全球对于环境保护意识越来越强,世界各国纷纷出台对于汽车尾气排放限制的标准,并且通过分阶段地推行来逐步提高要求。为了满足政府的环境保护政策以及尾气排放限制的规定,各汽车制造厂商不断采用新的技术、陆续推出新的车型以实现节省宝贵能源和减少危害气体大量排放的目标。在目前的形势下,无论整车制造厂还是子系统部件的厂商,都在强化新产品的开发和向市场的推出,以此来应对各国政府对于排放限制的时限规定以及日益激烈的市场竞争。而推出的新产品的性能质量、价格以及投放进入市场的速度与企业的产品研发能力息息相关。本文的研究对象B公司是一家在汽车动力行业内拥有领先技术的跨国企业,并且占有较大市场份额。B公司在全球各主要市场设有产品制造工厂以及研发中心,而且拥有大量的研发人才、完整的产品研发流程,以及PLM电子管理系统。本文旨在探讨B公司在其基于PLM系统之上的研发流程管理问题、探索其成因,最终找到相应的对策。本文作者通过研究B公司的产品研发过程、PLM系统的架构以及该电子系统与研发流程的整合情况,收集和分析其流程中的研发时间数据和研发成本数据,从而来发现其研发过程中存在的问题。并且通过与研发管理人员和员工的深度访谈来挖掘产生这些管理问题的原因。再针对这些原因制定优化方案,这些方案包括对于企业内部PLM管理能力的提升、管理机制的调整,以及与外部资源的协同。最后,通过后续对于这些改进方案的落实保障措施和有效性评估为B公司提供有落地实施价值的完整方案。
王妙云[3]（2020）在《煤矿井下四旋翼无人机虚拟远程操控关键技术研究》文中认为随着智能矿山建设的深入推进,煤矿井下巡检的自动化、智能化需求日益提高。传统的煤矿井下巡检方式劳动强度大,人为因素导致巡检可靠性不高。四旋翼无人机结构简单、控制算法成熟,可借助于机器视觉、虚拟现实、智能控制等先进的人工智能技术可实现智能导航,以代替人在煤矿复杂环境中完成井下关键场合的巡检任务。煤矿井下环境复杂,无人机飞行空间受限,自主飞行难度大、风险高。因此,借助于虚拟现实、数字孪生和智能操控等技术,提出适用于煤矿井下巷道巡检的四旋翼无人机虚拟远程操控技术方案。构建四旋翼无人机虚拟样机和井下巷道虚拟场景,研究障碍物感知与三维重建、无人机精确定位、避障导航等关键技术,为操控者提供高效的认知条件,达到无人机自主飞行与人工远程干预相结合的控制理念,实现无人机“沉浸式”远程操控,有效提高煤矿井下四旋翼无人机巡检的效率和安全性。针对井下障碍物造成的无人机环境精准感知难,易发生碰撞的问题,研究巷道障碍物智能感知与三维重建技术。借助双目视觉测量单元从不同视角拍摄障碍物图片,对获得的左右相机图像进行立体匹配从而得到视差图,进而获取障碍物三维信息;通过坐标匹配实现了障碍物数据和虚拟巷道模型的深度融合;利用立体栅格克隆技术在虚拟巷道中堆栈出障碍物轮廓模型,实现局部地图重建。飞行位姿数据驱动的虚拟样机和实时动态更新的虚拟巷道场景为远程操控人员提供了人为干预决策的控制依据。根据四旋翼无人机在复杂巷道环境内稳定飞行的需求,建立四旋翼无人机位姿控制模型,利用扩展卡尔曼滤波算法实现视觉惯导位姿数据融合,通过坐标匹配将无人机姿态数据耦合到虚拟巷道几何模型中,获得无人机在巷道中的精确位置。研究四旋翼无人机路径规划和避障技术,提出一种复合势场VFF避障算法,将速度势场引入人工势场避障导航算法中,实现煤矿巡检无人机对巷道内未知或动态物体的避障飞行。针对煤矿四旋翼无人机飞行数据繁杂、不直观导致的远程控制决策难题,研究基于数据驱动的煤矿四旋翼无人机虚拟现实交互技术。利用Unity3D平台研发煤矿四旋翼无人机虚拟现实交互平台,融合飞行数据可视化技术,实现三维视景与平显画面相结合的远程监测平台;提出复杂场景数据加载优化方案,有效简化复杂三维场景数据,保证了场景加载的流畅性;开发虚实数据通讯接口,将四旋翼无人机飞行数据实时反馈至虚拟操控平台,实现无人机远程操控、虚实同步控制。搭建煤矿四旋翼无人机实验平台,对系统功能进行验证。实验表明,可视化虚拟仿真系统运行稳定,虚拟远程操控平台操控便捷,可进行障碍物感知和三维重建,实现无人机自主避障导航和巡检控制。
郝子岩[4]（2020）在《丘陵山区果树冠层嫁接辅助机械臂设计与试验研究》文中研究指明丘陵山区果园果树的冠层嫁接目前主要依赖人工踩高,攀爬进行嫁接作业,危险性较高且劳动强度大。果树冠层嫁接区域具有复杂空间形状,需要一种机械化辅助装置在冠层嫁接过程中提供力支撑和定位。因此针对果树高冠嫁接作业机械化的需求,本文设计可实现频繁位姿变换和位姿保持的嫁接辅助机械臂,依靠关节制动器来制动定位并保持位姿,可在机械臂末端安装用于嫁接作业的末端执行器装置,辅助园艺工作者完成果树的冠层嫁接工作。嫁接辅助机械臂可以在丘陵山区果园作业环境下完成辅助嫁接作业任务,具有一定研究意义与应用前景。本文的主要研究内容如下:（1）对丘陵山区嫁接果园进行调查研究。根据果树冠层嫁接区域的分布特点,提出机械臂的设计指标。采用4R串联人机协作机械臂设计方案,通过对被动关节制动定位实现嫁接辅助作业。确定其结构尺寸参数。对机械臂的旋转和俯仰大臂进行有限元分析校核,并基于蒙特卡洛方法分析出了末端可达工作空间。（2）根据嫁接辅助机械臂的结构设计方案,对机械臂牵引运动过程进行运动学分析,推导出机械臂静力平衡方程。基于拉格朗日动力学建模方法建立4R嫁接辅助机械臂在牵引运动过程和制动定位过程中的动力学模型,同时在ADAMS中建立了机械臂的虚拟样机模型,将两者进行对比,验证机械臂动力学模型的正确性。（3）根据机械臂制动定位过程中的动力学方程。对机械臂的关节制动定位过程进行仿真分析。对辅助定位过程中机械臂关节制动力矩变化范围进行求取。对嫁接辅助机械臂的制动定位过程进行了分析。分析了机械臂关节1、2间的制动力矩耦合作用对其制动定位过程的影响,并说明建立关节制动定位控制系统的必要性。（4）通过设计机械臂关节1、2的理想制动定位曲线,基于动力学模型前馈补偿的PID控制方法进行关节制动定位控制,并与PID控制方法和动力学模型前馈补偿控制方法进行仿真对比。仿真结果表明基于动力学模型前馈补偿的PID控制方法可以使机械臂关节1、2的制动定位曲线贴近理想制动定位曲线,并且相比于PID控制和动力学模型前馈补偿控制有更优异的控制效果。（5）根据结构设计方案完成样机制作,并基于STM32F103搭建嫁接辅助机械臂控制系统。对基于动力学模型前馈补偿PID控制方法的理想关节制动模式的控制程序进行编写。结合姿态传感器测量系统对样机进行关节制动定位过程试验分析,试验表明基于动力学模型前馈补偿的PID控制方法适应性强,对关节制动定位误差控制效果更佳。在此基础上进行机械臂稳定性试验,分析作业过程中的稳定性。基于动力学模型前馈补偿的PID控制方法对针对复杂空间形状的果树冠层作业的人机协作嫁接辅助机械臂制动定位控制具有实际意义。经过对其控制系统在辅助定位阶段的输出控制信号测量,表明所建立关节制动定位控制系统可降低机械臂的功耗。
韩冬辰[5]（2020）在《面向数字孪生建筑的“信息-物理”交互策略研究》文中进行了进一步梳理建筑信息模型（BIM）正在引发从建筑师个人到建筑行业的全面转型,然而建筑业并未发生如同制造业般的信息化乃至智能化变革。本文以BIM应用调研为出发点,以寻找限制BIM生产力发挥的问题根源。调研的众多反馈均指向各参与方因反映建筑“物理”的基础信息不统一而分别按需创建模型所导致的BIM模型“林立”现状。结合行业转型的背景梳理与深入剖析,可以发现是现有BIM体系在信息化和智能化转型问题上的直接表现:1)BIM无法解决跨阶段和广义的建筑“信息孤岛”;2)BIM无法满足建筑信息的准确、全面和及时的高标准信息要求。这两个深层问题均指向现有BIM体系因建成信息理论和逆向信息化技术的缺位而造成“信息-物理”不交互这一问题根源。建成信息作为建筑物理实体现实状态的真实反映,是未来数字孪生建筑所关注而现阶段BIM所忽视的重点。针对上述问题根源,研究对现有BIM体系进行了理论和技术层面的缺陷分析,并结合数字孪生和逆向工程等制造业理论与技术,提出了本文的解决方案——拓展现有BIM体系来建构面向数字孪生建筑的“信息-物理”交互策略。研究内容如下:1)本文基于建筑业的BIM应用调研和转型背景梳理,具体分析了针对建成信息理论和逆向信息化技术的现有BIM体系缺陷,并制定了相应的“信息-物理”交互策略;2)本文从建筑数字化定义、信息分类与描述、建筑信息系统出发,建构了包含BIM建成模型、“对象-属性”分类与多维度描述方法、建筑“信息-物理”交互系统在内的建成信息理论;3)本文依托大量案例的BIM结合建筑逆向工程的技术实践,通过实施流程和实验算法的开发建构了面向图形类建成信息的“感知-分析-决策”逆向信息化技术。研究的创新性成果如下:1)通过建筑学和建筑师的视角创新梳理了现有BIM体系缺陷并揭示“信息-物理”不交互的问题根源;2)通过建成信息的理论创新扩大了建筑信息的认知范畴并丰富了数字建筑的理论内涵;3)通过逆向信息化的技术创新开发了建成信息的逆向获取和模型创建的实验性流程与算法。BIM建成模型作为“信息-物理”交互策略的实施成果和能反映建筑“物理”的信息源,将成为其它模型的协同基础而解决BIM模型“林立”。本文聚焦“物理”建成信息的理论和技术研究将成为未来探索数字孪生建筑的基础和起点。
张峰[6]（2015）在《航天产品性能样机分布式协同建模与仿真技术研究》文中认为大型复杂航天产品性能样机技术是当前具有挑战性和高难度的研究课题,成为工业和学术界的研究热点。它的设计通常由几百个单位参与论证、设计、制造、试验、使用、保障和管理。目前,由于性能样机的定量描述和建模理论与技术尚不成熟,以超声速飞航武器为代表的大型复杂航天产品面临着地面实验条件模拟难、指标要求高、综合集成性差、建模与仿真难度大、多类目标制导控制一体化优化设计技术等一系列关键技术需要解决。航天产品性能样机的研制是个多阶段全生命周期的设计过程,包含产品全生命周期内零部件及其设备的完整数字信息模型。而在现有环境条件下,不同子系统的设计建模、仿真与优化采用不同的设计方法,各学科领域模型之间具有不同的依赖关系,不同信息模型在语义层面需要一致表达方法。因此,本文重点研究复杂航天产品性能样机的分布式协同建模方法、协同仿真方法、协同仿真模型库的构建方法和协同仿真优化方法,并应用云计算等现代信息化综合集成技术,实现性能样机的分布式协同建模与仿真统一管理。主要体现在:（1）针对航天产品性能样机的定量描述和建模理论与技术尚不成熟等问题,系统性地提出了UMSLO（Unified-Modeling-Simulation-Library-Optimization）概念模型,并在UMSLO模型的基础上提出了四级性能样机的设计过程和协同建模方法。首先,在对性能样机协同设计仿真业务需求分析的基础上,结合本体建模方法,提出了一种基于本体元模型的性能样机协同概念建模方法。其次,根据所研究的基于本体的性能样机建模方法,给出了性能样机协同概念建模案例,并采用Protégé工具构建了性能样机的本体元模型库。最后,在分析性能样机协同建模流程的基础上,提出了一种基于对象Petri网的性能样机协同建模过程动态建模方法。给出了性能样机协同建模工作流模型的形式化定义以及协同概念建模、功能建模、仿真建模和优化建模设计单元的对象Petri网元模型。通过元模型输入输出接口动态描述性能样机协同建模与仿真过程。所构建的性能样机本体元模型库较好的解决了多学科产品模型的输出缺失和冗余信息的问题,可以显式地表达领域知识并促进不同领域之间概念的语义一致性,实现了UMSLO中的M子模型。（2）针对性能样机仿真系统中多领域元模型统一集成转换问题,在性能样机协同建模方法的基础上,提出了基于HLA（High Level Architecture）的数字性能样机协同仿真模型。首先,分析了领域本体元模型与联邦模型的映射方法。然后,对所构建的不同学科领域的本体元模型进行转换与集成,提出了本体元模型与HLA对象模型的转换方法。再次,在本体元模型集成方法的基础上,进一步实现了本体元模型与HLA对象模型的转换方法,通过本体元模型集成与转换案例分析了各学科领域本体概念匹配过程。最后,以所构建的性能样机模型为对象,将其六自由度元模型作为复杂系统的应用实例,进行超声速飞行器性能样机（Performance Digital Mock-Up of Hypersonic Vehicle,HV-PDMU）的建模,提出了HV-PDMU模型整体结构和HV-PDMU联邦仿真实现过程,并设计基于Pertri网的HLA仿真模型。所研究的模型减少了HLA仿真模型中冗余的数据传输、提高模型运行速度,解决了HLA仿真系统中多领域元模型统一集成转换问题,实现了UMSLO模型中的S子模型。（3）为了实现各学科仿真模型的有效积累和重用,运用数据库和元模型共享技术,建立可重用的仿真模型库,分析了性能样机协同仿真模型库的层次框架,划分为顶层系统仿真模型、领域主模型和元模型,并给出了性能样机协同仿真全生命周期数据共享技术,实现了UMSLO模型中的L子模型。（4）针对性能样机协同建模与仿真过程中的多学科耦合与多目标优化问题,引入混合软计算方法,提出了性能样机多学科协同仿真优化模型。首先,在分析了性能样机多学科协同设计与优化建模方法的基础上,构建了超声速飞行器性能样机不同学科之间的数据分析关系与耦合关系表达模型。然后,在多目标优化遗传算法和粒子群算法的基础上,提出了多目标粒子群遗传混合优化算法（Multi-objective Particle Swarm Optimization-Genetic Algorithm,MOPSOGA）,在构建的性能样机模型和HV-PDMU模型的基础上,应用MOPSOGA算法,对性能样机气动推进一体化、外形气动一体化以及HLA仿真系统的可靠性指标分配进行了多目标优化设计。所提出的算法能够在设计候选解中求得Pareto优化解,较好的实现了性能样机多学科中的元模型性能目标综合优化与方案评价,实现了UMSLO中的O子模型。（5）针对性能样机全生命周期协同建模与仿真过程中管理系统综合集成性差的问题,构建了性能样机协同建模与仿真原型系统。首先,在分析系统总体结构设计的基础上,对建模任务管理功能需求、建模流程管理功能需求、模型设计管理功能需求、产品本体库管理功能需求、协同仿真管理功能需求和协同建模系统平台管理功能需求进行了分析与设计。然后,建立了原型系统的数据库概念模型和物理模型。所构建的平台较好地解决了性能样机全生命周期统一建模与仿真以及不同人员、不同工具、不同算法、不同描述语言下的耦合建模、联合仿真问题,实现了UMSLO中的U子模型。以上所提方法的有效性均通过winged-cone高超声速概念飞行器应用实例进行了验证。
胡勇[7]（2013）在《支持数字样机协同评审的网格虚拟现实环境支撑技术研究》文中指出面向数字样机的设计评审是复杂产品开发过程中的重要环节，随着产品功能和结构的日趋复杂，产品研发及制造过程中的分工越来越精细，给产品数字样机的设计评审和质量风险管理带来了困难，基于网格的协同虚拟现实环境为处于异地设计环境下进行复杂产品数字样机设计评审提供了可行的解决方案。虚拟现实技术经过十余年的发展，已在越来越广泛的领域中得到应用，成为设计公司、生产企业提高竞争力的一项重要手段；网格技术作为一种前瞻的面向广域网的分布式计算模式，是传统的并行和分布式计算在深度和广度上的拓展，为虚拟现实应用在更广的范围内利用资源和提供服务成为可能。为支持异地复杂机械产品研发，本文对数字样机协同评审的支撑技术进行了研究，对网格环境下实时评审资源与任务管理、复杂产品海量数据模型可视化方法以及网格评审环境中协同交互模式等进行了深入探讨，并在上述研究的基础上，开发了一个灵活、可扩展的网格虚拟现实环境，较好地满足了复杂机械产品数字样机的设计及协同评审需求。本文的主要工作体现在以下几个方面：（1）针对复杂机械产品设计的特点及现有数字样机评审环境在分布式协同评审支持上的不足，基于网格计算模型，构建了一个面向数字样机协同评审的多层体系结构，并给出基于网格虚拟现实环境的协同评审方法。该体系结构的关键由私有网格支撑平台、基于服务的分布式并行渲染模块和协同评审应用服务三个部分组成。（2）从多用户实时协同评审的需求出发，通过分析网格系统中资源的异构问题，提出了适合多用户实时协同评审的资源与任务管理模型，该模型使用基于Web Services的信息索引中心保存系统的资源和任务信息，为用户任务的资源分配和启动提供任务代理服务，而在各个网格节点上由本地资源管理服务负责节点资源的注册和本地作业进程的启动和监控，形成新的专属网格支撑服务平台，这有助于提高评审的灵活性，降低异构资源共享及参与的实现难度。（3）建立了基于服务的分布式并行渲染技术框架。面向机械产品数字样机协同评审的需求，研究了复杂产品设计评审中的难点，设计了基于网格动态资源进行分布式渲染计算的实现方案，并给出了实现原型。面向大规模数据实时处理的需求，研究了大规模数据分布式协同评审中的效率瓶颈问题，提出了一种基于多线程的并行数据处理算法，提高了处理效率。（4）提出了多用户协同交互操作方案，该方案能够支持将地理分散的用户接入到一个统一的虚拟环境中，共同对虚拟产品进行装配操作评审。用户可以采用多种自然的虚拟现实交互手段，如数据手套、位置跟踪设备等，同时也支持键盘鼠标等常规交互方式。每个用户在虚拟空间中都有一个独立的映射对象，该对象代表用户在虚拟空间中的位置等属性，并可与其他用户对象进行交互。该方案提供了一致的接口规范，建立了统一的基于协同用户对象的交互和管理视图，便于各领域开发者进行评审或仿真工具的集成与开发。（5）开发了一个面向机械产品数字样机装配评审的网格虚拟现实环境VRGrid，并进行了实例的设计应用。VRGrid系统可以汇聚当前的空闲计算资源，在提高资源利用效率的同时，完成单个计算机所不能完成的大规模数据可视化任务。通过汽车整车数字样机协同评审进行了应用示范，即开发实现了多用户协同虚拟评审应用服务。该应用服务充分验证了网格虚拟现实环境及其协同评审技术可以有效地支持机械类产品的设计评审。
包金宇[8]（2010）在《面向虚拟样机的协同设计平台关键技术研究》文中研究说明虚拟样机技术有利于企业更快更好地生产出高质量的产品,从而赢得客户和市场。在未来的制造行业,虚拟样机技术势必成为产品研发的主流技术,尤其是对于系统复杂、试制成本高、生产周期长的行业应用前景看好,如工程机械、汽车、航空航天等。对于庞大复杂的产品,其开发需要多人、多设计小组来共同完成。本文研究了面向虚拟样机的协同设计平台的若干关键技术,并在此技术上开发了面向虚拟样机的协同设计平台原型系统。本文的主要研究内容和成果如下:1.分析了面向虚拟样机的协同设计平台的特性和需求,应用集成式的系统结构和三层渐进的平台系统研发思路,设计了整个系统的运行架构。2.研究了面向虚拟样机产品协同建模的需求和特点、基于模糊DSM的产品任务分解和活动重组,给出了作为产品信息模型表示基础的层次化零件信息模型、产品协同装配模型;研究了虚拟样机协同装配过程、产品模型的多视图表述机制以及面向虚拟样机协同设计中的数据交换技术。3.研究了事件并发控制和数据一致性维护的理论和方法,构建了具有一定自动化、智能化和集成化程度的冲突消解模型。在研究传统冲突消解方法和机制的基础上,应用分类管理策略解决了系统中的各种冲突问题。4.在关键技术研究的基础上,开发了面向虚拟样机的协同设计平台原型系统,并应用该系统构建了某型滑模式水泥摊铺机的虚拟样机。
孙成通[9]（2009）在《工程机械虚拟样机关键技术研究》文中研究指明将虚拟样机技术运用到工程机械设计制造中,通过可视化技术建立产品的数字化模型、预测各类工程机械在真实工况下的特征以及所具有的响应,可以完成无数次物理样机无法进行的虚拟试验,从而无需制造及试验物理样机就可获得最优方案,缩短研发周期、提高产品质量及企业对市场的快速反应能力。本文以山东省科技发展计划重大项目“复杂产品虚拟样机技术研究”（项目编号031110119）及山东常林集团研究项目“工程机械虚拟设计制造技术开发应用”为背景,结合工程机械应用实例,对工程机械虚拟样机关键技术进行了研究,解决了虚拟样机技术在工程机械研发中的应用问题。论文的主要研究内容和成果如下:（1）提出了工程机械虚拟样机的体系结构;从系统工程的角度,研究了工程机械虚拟样机总体技术,指出了工程机械虚拟样机总体技术涉及规范化体系结构和采用的标准、规范与协议、网络与数据库技术、系统集成技术以及系统运行模式。（2）研究了基于HLA的工程机械虚拟样机协同仿真技术,分析了适配器的多学科模型集成方法,给出了适配器的工作流程,提出了基于HLA/RTI的工程机械协同仿真方法。（3）分析了虚拟样机技术中协同设计技术、参数化设计技术,研究了参数化协同优化设计的进程及网络环境下的分布式计算机协同设计系统,提出了基于Web的工程机械协同设计系统的框架和功能。（4）分析了产品开发过程从串行开发过程、并行开发过程、再到基于虚拟样机开发模式各自的特点;研究了工程机械的开发过程,将产品生命周期维和产品定义过程维应用到开发中,提出了工程机械虚拟样机系统中的开发过程链。（5）从VPT&E环境体系结构需求分析出发,对工程机械的仿真可信性进行研究,提出了基于综合集成的工程机械VPT&E技术方法,为工程机械虚拟样机技术的研究提供了支持。（6）研制和开发了具有自主知识产权的“工程机械虚拟样机协同开发平台”系统,实现了对工程机械产品开发过程中协同仿真、协同设计、VPT&E并对团队、过程、数据等进行有效管理。（7）利用“工程机械虚拟样机协同开发平台”进行了典型工程机械产品YZ18JA型振动压路机的开发,实现了该产品的虚拟样机的多学科协同设计与仿真分析,获得了最佳的设计方案;产品的开发周期缩短30%,制造周期缩短25%,产品质量明显提高,增强了企业的市场竞争能力;对促进工程机械企业缩短新产品的开发周期、提高产品质量、降低研发成本、提高工程机械产品的国际竞争力等起到了积极的推动作用。
孙红旗[10]（2008）在《基于虚拟样机技术的机械产品设计与建模方法研究》文中进行了进一步梳理如何在最短的周期内开发出功能强大的新产品以面对越来越激烈的市场竞争成为现阶段制造企业面临的重要问题。对于复杂产品,新产品研发过程中通过物理样机对设计进行验证和对产品性能进行检验是必不可少的环节。而物理样机的制造周期一般都比较长,加之这种验证一般都是一个多次反复的过程。因此,大大拖长了新产品开发周期。虚拟样机技术是用计算机数字模型代替物理样机,它可以像真实的物理模型一样,用来对所关心的产品的全寿命周期,如设计、制造、服务、循环利用等进行展示、分析和测试。因此可以大大缩短产品开发设计周期随着计算机技术在产品开发领域应用的不断发展,如今机械产品开发设计方法也发生了不小的变化。（1）论文在系统地总结国内外虚拟样机技术的研究现状及今后的发展方向；总结虚拟样机技术的内涵,关键技术的基础之上对基于虚拟样机技术的机械产品设计方法和过程进行了讨论,为下一步的研究做理论准备。（2）由于在虚拟样机技术的应用中,产品建模是关键技术之一,现阶段的产品建模方法还不够完善,本文对基于虚拟样机技术的建模方法进行了研究。提出了基于虚拟样机技术的面向对象的层次化特征建模方法,以解决虚拟产品模型如何能够有效支持产品全生命周期的开发活动,概念设计阶段信息的不完整性、不确定性等给建立系统层次上的统一一致的模型表达带来困难这两个关键问题。这对开发全面支持虚拟样机设计与仿真的工具与系统环境具有指导意义。
二、协作虚拟样机与协同设计方法（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、协作虚拟样机与协同设计方法（论文提纲范文）
（1）多移动机器人协同编队控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 多机器人系统研究现状 |
| 1.3 多机器人编队控制技术研究现状 |
| 1.3.1 任务分配研究现状 |
| 1.3.2 路径规划研究现状 |
| 1.3.3 编队保持研究现状 |
| 1.4 论文内容及结构安排 |
| 第二章 多机编队系统队形点位分配策略 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多移动机器人编队模型 |
| 2.2.1 编队系统体系结构 |
| 2.2.2 编队构型描述 |
| 2.3 基于竞拍法的多机编队系统队形点位分配策略 |
| 2.3.1 队形点位分配问题描述 |
| 2.3.2 竞拍法分配原理 |
| 2.3.3 队形点位分配策略 |
| 2.4 仿真结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于势场法的移动机器人路径规划 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 面向势场法局部极小问题的改进策略 |
| 3.2.1 人工势场原理及势场函数改进 |
| 3.2.2 基于虚拟目标的局部极小位置脱困策略 |
| 3.3 基于模糊控制的路径规划轨迹震荡问题优化策略 |
| 3.3.1 模糊控制原理 |
| 3.3.2 步长修正模糊控制器设计 |
| 3.4 仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于迭代学习控制的多机队形保持控制策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 迭代学习控制理论基础 |
| 4.3 移动机器人运动学模型 |
| 4.4 基于迭代学习控制的多移动机器人队形保持控制策略 |
| 4.4.1 编队控制任务描述 |
| 4.4.2 轨迹跟踪问题 |
| 4.4.3 控制律设计及收敛性分析 |
| 4.5 仿真结果 |
| 4.5.1 单机轨迹跟踪过程仿真分析 |
| 4.5.2 多机编队队形保持仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 语音控制研究及样机实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多机系统底层平台 |
| 5.3 语音控制方案设计 |
| 5.3.1 语音听写SDK概述 |
| 5.3.2 语音控制指令解析软件设计 |
| 5.3.3 软件功能测试 |
| 5.4 虚拟样机实验 |
| 5.4.1 实验平台搭建 |
| 5.4.2 队形变换实验 |
| 5.4.3 编队行进实验 |
| 5.5 实物实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表学术论文目录 |
（2）基于PLM的B公司产品研发流程管理改进研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究思路和方法 |
| 1.2.1 研究思路 |
| 1.2.2 研究方法 |
| 1.3 研究内容与框架 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究框架 |
| 第2章 理论基础与文献综述 |
| 2.1 PLM产品生命周期的基本理论 |
| 2.1.1 基于PLM的产品研发流程概述 |
| 2.1.2 PLM产品生命周期的概念和关键组成部分 |
| 2.2 PLM在企业研发管理的行业应用 |
| 2.3 PLM研发流程管理的文献综述 |
| 第3章 B公司的产品研发流程管理及PLM应用现状 |
| 3.1 B公司的发展现状 |
| 3.1.1 公司发展概况 |
| 3.1.2 市场的变化促使公司寻求变革 |
| 3.2 公司产品研发流程管理现状 |
| 3.2.1 公司的研发组织架构 |
| 3.2.2 公司的研发流程 |
| 3.3 公司PLM的应用现状 |
| 3.3.1 当前PLM与研发流程的整合程度 |
| 3.3.2 当前PLM与外部协作方的结合 |
| 第4章 B公司的研发流程管理问题调研 |
| 4.1 研发流程运作情况的数据收集和分析 |
| 4.1.1 调查的目的和执行 |
| 4.1.2 调查数据的解读 |
| 4.1.3 总结调查所发现的问题 |
| 4.2 面向管理者及工程人员的访谈 |
| 4.2.1 访谈的策划与实施 |
| 4.2.2 访谈反馈汇总 |
| 4.3 B公司的研发流程管理问题汇总 |
| 4.3.1 低下的研发效率 |
| 4.3.2 大量的投资花费 |
| 4.3.3 冗长的研发周期 |
| 4.3.4 研发不能顺畅推进 |
| 第5章 公司研发流程管理存在问题的原因分析 |
| 5.1 人工操作和干预拖慢研发效率 |
| 5.1.1 标准不统一及复杂的流程 |
| 5.1.2 相互独立的信息数据 |
| 5.2 缺乏统一管理导致投资浪费 |
| 5.2.1 各自为政的系统投资 |
| 5.2.2 缺少长远的规划 |
| 5.3 缺乏有效信息协同使得研发周期长 |
| 5.3.1 研发前期缺乏与客户的信息协作 |
| 5.3.2 研发后期缺乏与供应商信息整合 |
| 5.4 离散的信息流阻碍研发的推进 |
| 5.4.1 缺少内部产品信息的贯通 |
| 5.4.2 缺少外部的供应链数据 |
| 第6章 基于PLM理论的产品研发流程管理改进措施 |
| 6.1 通过标准化和自动化提升效率 |
| 6.1.1 建立统一及标准化的流程 |
| 6.1.2 实行PLM流程改进常规机制 |
| 6.1.3 利用系统机器人技术实现自动化信息处理 |
| 6.1.4 应用机器学习及人工智能管理流程 |
| 6.2 重组研发管理优化资源投资 |
| 6.2.1 重新规划研发部门的职责和权限 |
| 6.2.2 规划研发流程及长期和短期目标 |
| 6.3 整合信息资源缩短研发周期 |
| 6.3.1 建立共享云平台 |
| 6.3.2 建立PLM与 CRM的互通 |
| 6.3.3 将供应商纳入产品的研发环节 |
| 6.3.4 强化与供应商的合作伙伴关系 |
| 6.4 贯通信息流推动研发进程 |
| 6.4.1 建立产品研发的信息流图 |
| 6.4.2 形成以零件为核心的数据集合 |
| 6.4.3 根据需求配置PLM用户工作界面 |
| 6.4.4 实现大数据分析及可视化能力 |
| 6.4.5 建立零件级的供应商能力数据库 |
| 第7章 PLM研发流程改进的实施保障及效果评估 |
| 7.1 PLM研发流程改进措施的实施保障 |
| 7.1.1 帮助员工建立多技能及发展计划 |
| 7.1.2 建立全面的沟通计划和渠道 |
| 7.1.3 建立管理变革的组织架构 |
| 7.1.4 打造持续改进的企业文化 |
| 7.2 基于PLM研发流程管理改进的总体效果评估 |
| 7.3 针对各研发分阶段的改进效果评估 |
| 第8章 研究总结 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 不足之处与展望 |
| 8.2.1 不足之处 |
| 8.2.2 未来展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）煤矿井下四旋翼无人机虚拟远程操控关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 无人机障碍物感知技术 |
| 1.2.2 复杂环境内无人机定位导航控制技术 |
| 1.2.3 无人机远程操控技术 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 煤矿井下四旋翼无人机虚拟远程操控系统设计 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.2 数字孪生驱动的煤矿井下四旋翼无人机远程虚拟操控系统总体方案 |
| 2.3 系统主要模块设计 |
| 2.3.1 井下巷道障碍物感知与三维重建 |
| 2.3.2 煤矿四旋翼无人机同步定位与避障控制模块 |
| 2.3.3 煤矿四旋翼无人机虚拟远程操控平台 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 井下障碍物感知与三维重建技术研究 |
| 3.1 双目视觉技术理论基础 |
| 3.1.1 基础坐标系变换与相机成像模型 |
| 3.1.2 双目相机标定 |
| 3.1.3 双目视觉技术深度感知原理 |
| 3.2 复杂环境内障碍物感知技术 |
| 3.2.1 双目立体视觉的极线校正 |
| 3.2.2 双目视觉立体匹配 |
| 3.2.3 获取障碍物三维点云数据 |
| 3.3 井下障碍物三维重建方法 |
| 3.3.1 基于点云数据的障碍物坐标匹配 |
| 3.3.2 基于立体栅格克隆技术的障碍物重建方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 复杂环境下煤矿四旋翼无人机同步定位与避障控制 |
| 4.1 煤矿四旋翼无人机控制模型 |
| 4.1.1 四旋翼无人机飞行控制原理 |
| 4.1.2 四旋翼无人机位姿控制模型 |
| 4.2 基于扩展卡尔曼滤波算法的无人机融合定位方法 |
| 4.2.1 无人机IMU惯性测量单元运动估计 |
| 4.2.2 双目视觉系统运动估计 |
| 4.2.3 基于EKF的视觉惯导融合定位方法 |
| 4.3 复杂环境下煤矿四旋翼无人机避障控制 |
| 4.3.1 基于复合势场的VFF避障算法 |
| 4.3.2 复合势场VFF算法设计与仿真 |
| 4.3.3 避障控制策略 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 数字孪生驱动的煤矿井下四旋翼无人机虚拟远程操控平台 |
| 5.1 数字孪生驱动的四旋翼无人机虚拟远程操控系统构架 |
| 5.1.1 基于虚拟现实技术的仿真飞行 |
| 5.1.2 数字孪生驱动的无人机远程操控 |
| 5.1.3 虚实数据接口 |
| 5.2 基于虚拟现实技术的煤矿四旋翼无人机仿真飞行技术 |
| 5.2.1 矿山虚拟仿真场景建模 |
| 5.2.2 碰撞检测技术 |
| 5.2.3 虚拟样机运动控制 |
| 5.2.4 复杂场景数据加载及优化方案 |
| 5.3 数字孪生驱动的人机远程交互智能操控技术 |
| 5.3.1 高效实时数据交互 |
| 5.3.2 飞行视景监控平台 |
| 5.3.3 人机协同控制 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 系统实验验证 |
| 6.1 实验目的及方案 |
| 6.2 系统实验平台搭建 |
| 6.2.1 硬件开发环境 |
| 6.2.2 软件开发环境 |
| 6.3 系统功能验证及性能测试 |
| 6.3.1 煤矿四旋翼无人机虚拟样机运动测试 |
| 6.3.2 虚拟现实交互平台数据通讯测试 |
| 6.3.3 虚拟样机与物理样机同步运动测试 |
| 6.3.4 煤矿四旋翼无人机定位与导航测试 |
| 6.3.5 障碍物感知与三维动态重建测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）丘陵山区果树冠层嫁接辅助机械臂设计与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 果园冠层管理机械化研究现状 |
| 1.2.2 国内外苗木嫁接装备研究现状 |
| 1.2.3 辅助机械臂研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 嫁接辅助机械臂结构设计 |
| 2.1 机械臂的设计指标 |
| 2.2 机械臂的整体设计方案 |
| 2.2.1 机械臂的结构设计方案 |
| 2.2.2 机械臂的工作方式 |
| 2.2.3 机械臂臂体及关节设计方案 |
| 2.3 臂体结构有限元分析 |
| 2.4 机械臂的工作空间 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 嫁接辅助机械臂动力学分析 |
| 3.1 机械臂静力学分析 |
| 3.2 机械臂动力学建模 |
| 3.2.1 机械臂运动学分析 |
| 3.2.2 基于拉格朗日方程的机械臂动力学模型 |
| 3.3 机械臂工作过程动力学仿真 |
| 3.3.1 机械臂ADAMS虚拟样机 |
| 3.3.2 机械臂牵引运动过程仿真 |
| 3.3.3 动力学模型仿真验证 |
| 3.3.4 机械臂静力学仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 机械臂制动过程和定位过程分析 |
| 4.1 机械臂制动过程的动力学仿真分析 |
| 4.2 辅助定位过程的关节制动力矩分析 |
| 4.3 关节力矩耦合作用对制动的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 关节制动控制方法设计与仿真 |
| 5.1 理想关节制动定位过程 |
| 5.2 基于动力学模型前馈补偿PID控制 |
| 5.3 制动过程控制仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 机械臂控制系统与样机试验 |
| 6.1 机械臂样机及试验设备 |
| 6.1.1 机械臂控制系统硬件 |
| 6.1.2 机械臂控制系统程序设计 |
| 6.1.3 试验仪器及测量传感器 |
| 6.2 关节制动定位过程试验分析 |
| 6.2.1 试验目的 |
| 6.2.2 试验过程 |
| 6.2.3 试验结果分析 |
| 6.3 制动过程中的稳定性试验分析 |
| 6.3.1 试验目的 |
| 6.3.2 试验过程 |
| 6.3.3 试验结果分析 |
| 6.4 机械臂输出测量试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术成果 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）面向数字孪生建筑的“信息-物理”交互策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 BIM技术对建筑业及建筑师的意义 |
| 1.1.2 “信息-物理”不交互的问题现状 |
| 1.1.3 聚焦“物理”的数字孪生建筑启示 |
| 1.2 研究综述 |
| 1.2.1 数字孪生建筑的相关研究 |
| 1.2.2 反映“物理”的建成信息理论研究 |
| 1.2.3 由“物理”到“信息”的逆向信息化技术研究 |
| 1.2.4 研究综述存在的问题总结 |
| 1.3 研究内容、方法和框架 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 研究框架 |
| 第2章 BIM缺陷分析与“信息-物理”交互策略制定 |
| 2.1 现有BIM体系无法满足建筑业的转型要求 |
| 2.1.1 信息化转型对建筑协同的要求 |
| 2.1.2 智能化转型对高标准信息的要求 |
| 2.1.3 面向数字孪生建筑拓展现有BIM体系的必要性 |
| 2.2 针对建成信息理论的BIM缺陷分析与交互策略制定 |
| 2.2.1 现有BIM体系缺少承载建成信息的建筑数字化定义 |
| 2.2.2 现有BIM体系缺少认知建成信息的分类与描述方法 |
| 2.2.3 现有BIM体系缺少适配建成信息的建筑信息系统 |
| 2.2.4 针对建成信息理论的“信息-物理”交互策略制定 |
| 2.3 针对逆向信息化技术的BIM缺陷分析与交互策略制定 |
| 2.3.1 建筑逆向工程技术的发展 |
| 2.3.2 建筑逆向工程技术的分类 |
| 2.3.3 BIM结合逆向工程的技术策略若干问题 |
| 2.3.4 针对逆向信息化技术的“信息-物理”交互策略制定 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 “信息-物理”交互策略的建成信息理论 |
| 3.1 建成信息的建筑数字化定义拓展 |
| 3.1.1 BIM建成模型的概念定义 |
| 3.1.2 BIM建成模型的数据标准 |
| 3.2 建成信息的分类与描述方法建立 |
| 3.2.1 “对象-属性”建成信息分类方法 |
| 3.2.2 建筑对象与属性分类体系 |
| 3.2.3 多维度建成信息描述方法 |
| 3.2.4 建成信息的静态和动态描述规则 |
| 3.3 建成信息的建筑信息系统构想 |
| 3.3.1 交互系统的概念定义 |
| 3.3.2 交互系统的系统结构 |
| 3.3.3 交互系统的算法化构想 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 “信息-物理”交互策略的感知技术:信息逆向获取 |
| 4.1 建筑逆向工程技术的激光技术应用方法 |
| 4.1.1 激光技术的定义、原理与流程 |
| 4.1.2 面向场地环境和建筑整体的激光技术应用方法 |
| 4.1.3 面向室内空间的激光技术应用方法 |
| 4.1.4 面向模型和构件的激光技术应用方法 |
| 4.2 建筑逆向工程技术的图像技术应用方法 |
| 4.2.1 图像技术的定义、原理与流程 |
| 4.2.2 面向场地环境和建筑整体的图像技术应用方法 |
| 4.2.3 面向室内空间的图像技术应用方法 |
| 4.2.4 面向模型和构件的图像技术应用方法 |
| 4.3 趋近激光技术精度的图像技术应用方法研究 |
| 4.3.1 激光与图像技术的应用领域与技术对比 |
| 4.3.2 面向室内改造的图像技术精度探究实验设计 |
| 4.3.3 基于空间和构件尺寸的激光与图像精度对比分析 |
| 4.3.4 适宜精度需求的图像技术应用策略总结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 “信息-物理”交互策略的分析技术:信息物理比对 |
| 5.1 信息物理比对的流程步骤和算法原理 |
| 5.1.1 基于产品检测软件的案例应用与分析 |
| 5.1.2 信息物理比对的流程步骤 |
| 5.1.3 信息物理比对的算法原理 |
| 5.2 面向小型建筑项目的直接法和剖切法算法开发 |
| 5.2.1 案例介绍与研究策略 |
| 5.2.2 针对线型构件的算法开发 |
| 5.2.3 针对面型构件的算法开发 |
| 5.3 面向曲面实体模型的微分法算法开发 |
| 5.3.1 案例介绍与研究策略 |
| 5.3.2 针对曲面形态的微分法算法开发 |
| 5.3.3 形变偏差分析与结果输出 |
| 5.4 面向传统民居立面颜色的信息物理比对方法 |
| 5.4.1 案例介绍与研究策略 |
| 5.4.2 颜色部分设计与建成信息的获取过程 |
| 5.4.3 颜色部分设计与建成信息的差值比对分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 “信息-物理”交互策略的决策技术:信息模型修正 |
| 6.1 BIM建成模型创建的决策策略制定 |
| 6.1.1 行业生产模式决定建成信息的模型创建策略 |
| 6.1.2 基于形变偏差控制的信息模型修正决策 |
| 6.1.3 建筑“信息-物理”形变偏差控制原则 |
| 6.2 基于BIM设计模型修正的决策技术实施 |
| 6.2.1 BIM设计模型的设计信息继承 |
| 6.2.2 BIM设计模型的设计信息替换 |
| 6.2.3 BIM设计模型的设计信息添加与删除 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与数字孪生建筑展望 |
| 7.1 “信息-物理”交互策略的研究结论 |
| 7.1.1 研究的主要结论 |
| 7.1.2 研究的创新点 |
| 7.1.3 研究尚存的问题 |
| 7.2 数字孪生建筑的未来展望 |
| 7.2.1 建筑数字孪生体的概念定义 |
| 7.2.2 建筑数字孪生体的生成逻辑 |
| 7.2.3 数字孪生建筑的实现技术 |
| 7.2.4 融合系统的支撑技术构想 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 建筑业BIM技术应用调研报告(摘选) |
| 附录 B “对象-属性”建筑信息分类与编码条目(局部) |
| 附录 C 基于Dynamo和 Python开发的可视化算法(局部) |
| 附录 D 本文涉及的建筑实践项目汇总(图示) |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）航天产品性能样机分布式协同建模与仿真技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 性能样机技术研究文献综述 |
| 1.2.2 性能样机协同建模与仿真方法综述 |
| 1.2.3 性能样机多学科优化方法综述 |
| 1.2.4 存在的主要问题 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 1.4.1 研究内容及方法 |
| 1.4.2 全文章节安排及内容概要 |
| 第2章 航天产品性能样机协同设计支撑环境分析 |
| 2.1 性能样机多学科协同设计过程综合集成分析 |
| 2.2 性能样机协同设计模型分析 |
| 2.2.1 性能样机建模与仿真集成模型 |
| 2.2.2 性能样机协同设计业务流程分析 |
| 2.3 性能样机多学科协同设计与建模过程 |
| 2.4 性能样机建模与仿真支撑环境的关键技术分析 |
| 2.4.1 多学科领域协同建模技术 |
| 2.4.2 系统工程领域建模语言技术 |
| 2.4.3 多学科优化设计技术 |
| 2.4.4 性能样机高层建模与仿真技术 |
| 2.4.5 分布式协同仿真技术 |
| 2.5 性能样机的实现关键技术分析 |
| 2.6 本章总结 |
| 第3章 航天产品性能样机多学科协同建模 |
| 3.1 性能样机功能的划分及设计流程分析 |
| 3.2 基于本体的性能样机协同建模 |
| 3.2.1 性能样机技术对建模语言的基本要求 |
| 3.2.2 本体建模的构建方法 |
| 3.2.3 本体元模型的分析过程 |
| 3.2.4 本体元模型建模语言 |
| 3.3 基于本体元模型的性能样机协同概念建模 |
| 3.3.1 基于本体元模型的复杂系统建模 |
| 3.3.2 本体元模型的构建 |
| 3.4 基于本体元模型的性能样机协同概念建模案例 |
| 3.4.1 性能样机领域本体的规划 |
| 3.4.2 性能样机领域本体的设计 |
| 3.4.3 性能样机领域本体的实现 |
| 3.4.4 高超声速飞行器本体OWL描述 |
| 3.5 性能样机本体库的构建 |
| 3.5.1 性能样机本体库存储方法 |
| 3.5.2 性能样机关系数据库建模 |
| 3.6 基于Petri网的性能样机协同动态建模过程 |
| 3.6.1 过程建模方法Petri网分析 |
| 3.6.2 性能样机协同建模工作流模型的形式化定义 |
| 3.6.3 性能样机协同概念建模设计单元的对象Petri网元模型定义 |
| 3.6.4 性能样机协同功能建模设计单元的对象Petri网元模型定义 |
| 3.6.5 性能样机协同HLA仿真建模设计单元的对象Petri网元模型定义 |
| 3.6.6 性能样机多学科协同优化建模设计单元的对象Petri网元模型定义 |
| 3.7 基于有色Petri网的性能样机协同设计案例 |
| 3.7.1 有色Petri网的建模过程 |
| 3.7.2 基于有色Petri网的性能样机协同建模 |
| 3.8 本章总结 |
| 第4章 航天产品性能样机多学科协同仿真 |
| 4.1 分布式协同仿真本体元模型与联邦模型的映射 |
| 4.2 分布式协同仿真统一建模过程分析 |
| 4.3 协同仿真对象模型 |
| 4.3.1 分布式协同仿真对象模型 |
| 4.3.2 分布式协同仿真对象模型的组成 |
| 4.4 基于本体的协同仿真对象模型 |
| 4.5 分布式协同仿真本体元模型转换与集成 |
| 4.5.1 本体元模型的转换方法 |
| 4.5.2 本体元模型的本体集成规则 |
| 4.5.3 本体模型集成混合算法 |
| 4.5.4 本体模型集成应用实例 |
| 4.6 本体元模型与分布式协同仿真对象模型的转换 |
| 4.6.1 本体元模型与FOM的转换规则 |
| 4.6.2 本体元模型集成与转换案例 |
| 4.7 基于Pertri网的分布式协同仿真控制模型设计 |
| 4.7.1 基于Petri网的分布式协同仿真中的事件定义 |
| 4.7.2 基于Petri网的分布式协同仿真联邦仿真模型 |
| 4.8 性能样机分布式协同仿真模型的实现 |
| 4.8.1 性能样机分布式协同仿真模型结构 |
| 4.8.2 分布式协同仿真联邦服务的定义 |
| 4.8.3 分布式协同仿真联邦对象模型的构建 |
| 4.8.4 分布式协同仿真联邦成员数据交互模型 |
| 4.8.5 分布式协同仿真联邦执行数据的设计 |
| 4.8.6 分布式协同仿真联邦对象类的发布与订阅 |
| 4.8.7 分布式协同仿真实现 |
| 4.9 本章总结 |
| 第5章 某航天器性能样机建模及协同仿真模型库的构建 |
| 5.1 构建协同仿真模型库的作用与意义 |
| 5.2 性能样机仿真模型的定义 |
| 5.3 性能样机元模型仿真库的构建 |
| 5.3.1 性能样机系统模型结构分析 |
| 5.3.2 性能样机六自由度仿真元模型的构建 |
| 5.3.3 性能样机气动力系统参数计算仿真模型 |
| 5.3.4 性能样机推进系统参数计算仿真模型 |
| 5.3.5 性能样机控制系统参数计算仿真模型 |
| 5.3.6 性能样机气动热参数计算仿真模型 |
| 5.3.7 性能样机弹道与控制参数计算仿真模型 |
| 5.4 性能样机仿真模型库数据集成管理方法 |
| 5.4.1 性能样机协同仿真模型库的层次框架分析 |
| 5.4.2 性能样机协同仿真数据集成研究 |
| 5.4.3 性能样机协同仿真全生命周期数据共享技术 |
| 5.5 本章总结 |
| 第6章 航天产品性能样机协同建模与仿真优化 |
| 6.1 性能样机多学科协同优化建模 |
| 6.1.1 多学科耦合系统 |
| 6.1.2 多学科协同优化算法 |
| 6.1.3 性能样机MDO协同建模 |
| 6.2 性能样机多学科协同优化算法 |
| 6.2.1 多目标优化分析 |
| 6.2.2 多目标优化遗传算法 |
| 6.2.3 粒子群算法 |
| 6.2.4 基于PSO-GA的多目标优化混合软计算模型 |
| 6.2.5 MOPSOGA算法性能测试及分析 |
| 6.3 某航天器性能样机气动推进一体化多目标优化设计 |
| 6.3.1 多目标模型设计 |
| 6.3.2 多目标优化模型设计 |
| 6.3.3 多目标优化结果分析 |
| 6.4 某航天器性能样机性能样机外形气动一体化多目标优化设计 |
| 6.4.1 多目标模型设计 |
| 6.4.2 多目标优化模型设计 |
| 6.4.3 多目标优化结果分析 |
| 6.5 性能样机协同仿真系统可靠性指标分配优化 |
| 6.5.1 复杂系统可靠性指标分配理论 |
| 6.5.2 分布式协同仿真系统可靠性指标分配方法 |
| 6.5.3 基于MOPSOGA的性能样机系统可靠性分配多目标优化 |
| 6.6 本章总结 |
| 第7章 航天产品性能样机协同建模与仿真平台架构 |
| 7.1 复杂航天产品设计单位组织机构分析 |
| 7.2 性能样机协同建模与仿真平台基础框架 |
| 7.2.1 基于云计算的信息化管理发展架构分析 |
| 7.2.2 云服务模式分析 |
| 7.3 性能样机协同建模与仿真系统架构设计 |
| 7.3.1 性能样机协同建模与仿真平台架构 |
| 7.3.2 系统物理平台架构的设计 |
| 7.3.3 系统集成开发环境设计 |
| 7.4 性能样机协同建模与仿真系统的分析与设计 |
| 7.4.1 系统总体结构设计及需求分析 |
| 7.4.2 建模任务管理功能需求分析与设计 |
| 7.4.3 建模流程管理功能需求分析与设计 |
| 7.4.4 模型设计管理功能需求分析与设计 |
| 7.4.5 产品本体库管理功能需求分析与设计 |
| 7.4.6 协同仿真管理功能需求分析与设计 |
| 7.4.7 协同建模系统平台管理功能需求分析与设计 |
| 7.5 性能样机协同建模与仿真平台数据库建模与设计 |
| 7.5.1 性能样机协同建模与仿真平台数据库概念模型设计 |
| 7.5.2 性能样机协同建模与仿真平台数据库物理模型设计 |
| 7.6 性能样机协同建模与仿真平台的实现 |
| 7.6.1 系统集成开发应用案例 |
| 7.6.2 性能样机综合集成建模与仿真 |
| 7.6.3 应用效果分析 |
| 7.7 本章总结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 1.攻读博士学位期间发表的论着 |
| 2.攻读博士学位期间的主要科研情况 |
| 3.攻读博士学位期间的获奖情况 |
| 附录 |
| 附录 1：航天产品性能样机顶层系统的OWL形式化代码 |
| 附录 2：用于HV-PDMU联邦的FED文件代码 |
| 附录 3：MOPSOGA算法Matlab实现代码 |
（7）支持数字样机协同评审的网格虚拟现实环境支撑技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.2.1 问题的提出 |
| 1.2.2 解决的方法和思路 |
| 1.2.3 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 数字样机技术 |
| 1.3.2 协同设计与仿真进展 |
| 1.3.3 基于网格的交互仿真环境及可视化研究 |
| 1.3.4 数字样机协同评审技术在工业中的应用 |
| 1.3.5 当前研究存在的问题与不足 |
| 1.4 本文的主要研究内容及研究方法 |
| 1.5 本文内容和章节安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 支持数字样机协同评审的网格虚拟现实体系结构 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 支持数字样机评审的协同环境研究 |
| 2.2.1 产品开发过程中的数字样机评审 |
| 2.2.2 产品数字样机评审的共性需求 |
| 2.2.3 面向协同工作的分布式体系结构 |
| 2.3 支持数字样机协同评审的网格虚拟现实体系结构 |
| 2.3.1 产品数字样机协同评审服务需求分析 |
| 2.3.2 支持数字样机协同评审的网格虚拟现实体系结构 |
| 2.3.3 支持数字样机协同评审的网格虚拟现实环境功能组成 |
| 2.4 支持数字样机协同评审的网格虚拟现实环境工作流程 |
| 2.4.1 主要概念 |
| 2.4.2 支持数字样机协同评审的网格虚拟现实环境工作流程 |
| 2.5 支持协同评审的网格虚拟现实环境关键技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 协同评审资源与任务管理方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 协同评审资源描述及管理 |
| 3.2.1 协同评审应用服务对网格资源管理的需求 |
| 3.2.2 网格资源的统一描述 |
| 3.2.3 网格资源的封装 |
| 3.2.4 资源运行时的信息维护 |
| 3.3 协同评审任务管理与调度 |
| 3.3.1 协同评审应用服务对任务管理的需求 |
| 3.3.2 任务描述及任务描述文件 |
| 3.3.3 协同评审任务的调度执行 |
| 3.4 协同评审网格平台的数据管理 |
| 3.4.1 协同评审应用对数据管理的需求 |
| 3.4.2 数据描述 |
| 3.4.3 数据管理内容与要求 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于服务的并行渲染技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 并行渲染算法支持 |
| 4.3 基于服务的 Sort-last 策略并行渲染框架 |
| 4.3.1 分布式场景树构建 |
| 4.3.2 场景数据分发策略 |
| 4.3.3 子场景渲染 |
| 4.3.4 图像深度合成 |
| 4.3.5 远程视频分发 |
| 4.4 资源节点上的并行优化技术 |
| 4.4.1 基于发布/订购模式的异步通信模式 |
| 4.4.2 PPL 算法的多线程并行优化 |
| 4.4.3 图像合成的指令级并行优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 多用户协同交互操纵技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 协同实现方案与技术 |
| 5.2.1 信息通信模式 |
| 5.2.2 对象所有权模型 |
| 5.2.3 冲突检测与协调 |
| 5.2.4 协同用户的权限管理 |
| 5.3 基于视频流的远程实时交互技术 |
| 5.4 面向对象的交互方案设计及其实现 |
| 5.4.1 自然交互模式支持 |
| 5.4.2 支持多模式输入的交互对象模型 |
| 5.4.3 面向对象的多模式 VR 设备统一实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 原型系统的实现与应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 应用场景描述 |
| 6.3 VRGrid 原型系统实现 |
| 6.3.1 系统概述 |
| 6.3.2 网格支撑平台开发过程 |
| 6.3.3 VRGrid 系统关键功能与运行流程 |
| 6.4 汽车整车数字样机协同评审应用 |
| 6.4.1 协同评审任务执行过程 |
| 6.4.2 任务执行结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文与申请专利 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（8）面向虚拟样机的协同设计平台关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 协同设计技术的研究进展 |
| 1.1.1 CAD 的发展 |
| 1.1.2 计算机支持的协同工作 |
| 1.1.3 协同设计技术的概念和内涵 |
| 1.1.4 协同设计的关键技术及其研究应用现状 |
| 1.2 虚拟样机技术的研究进展 |
| 1.2.1 虚拟样机技术的概念和内涵 |
| 1.2.2 虚拟样机技术的研究应用现状 |
| 1.3 论文选题背景和依据 |
| 1.4 论文主要研究内容和体系结构 |
| 第二章 面向虚拟样机的协同设计平台系统架构 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.2 系统架构 |
| 2.2.1 集成式系统结构 |
| 2.2.2 系统研发层次结构 |
| 2.2.3 系统总体技术 |
| 2.3 关键技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 面向虚拟样机的协同建模 |
| 3.1 面向虚拟样机的产品协同建模需求分析 |
| 3.2 基于模糊DSM 的产品协同开发任务分配 |
| 3.2.1 任务分解 |
| 3.2.2 活动重组 |
| 3.3 层次化零件信息模型 |
| 3.4 产品协同装配建模 |
| 3.4.1 产品装配模型的层次化构成与表示 |
| 3.4.2 虚拟协同装配过程 |
| 3.5 多视图建模 |
| 3.6 面向虚拟样机协同设计的数据交换 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 实时协同设计的冲突解决方案 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 冲突消解的传统方法和机制 |
| 4.3 冲突的分类管理策略 |
| 4.3.1 基本类冲突 |
| 4.3.2 简单集成类冲突 |
| 4.3.3 一般性冲突 |
| 4.4 并发控制和数据一致性维护 |
| 4.4.1 传统锁机制及其局限性 |
| 4.4.2 扩展锁机制 |
| 4.4.3 死锁避免和解除 |
| 4.4.4 对扩展锁机制的改进 |
| 4.5 冲突消解系统模型 |
| 4.5.1 自动导航的冲突消解 |
| 4.5.2 冲突消解系统模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 VPO-CDP 系统原型及实例 |
| 5.1 VPO-CDP 原型系统介绍 |
| 5.2 VPO-CDP 系统原型设计 |
| 5.2.1 系统原型构架 |
| 5.2.2 VPO-CDP Server |
| 5.2.3 VPO-CDP Client |
| 5.2.4 数据库 |
| 5.3 系统实现 |
| 5.4 系统应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究工作总结 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）工程机械虚拟样机关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 虚拟样机技术概况 |
| 1.3 工程机械行业产品设计现状与发展 |
| 1.4 论文主要研究内容和安排 |
| 2 工程机械虚拟样机总体技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 虚拟样机系统工程技术 |
| 2.3 工程机械虚拟样机的体系结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 工程机械虚拟样机协同仿真技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 协同仿真技术 |
| 3.3 多学科协同仿真方法 |
| 3.4 协同仿真支撑环境技术 |
| 3.5 基于HLA的工程机械虚拟样机协同仿真技术 |
| 3.6 基于RTI/HLA的工程机械协同仿真系统体系结构 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 工程机械虚拟样机协同设计技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 虚拟样机协同设计技术 |
| 4.3 参数化设计 |
| 4.4 基于网络的分布式计算机协同设计系统 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 工程机械虚拟样机管理技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 虚拟样机技术开发过程 |
| 5.3 工程机械虚拟样机系统中的过程链 |
| 5.4 工程机械产品的开发过程 |
| 5.5 工程机械产品开发过程分析 |
| 5.6 工程机械开发过程管理内涵 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 虚拟样机测试与评估技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 虚拟样机测试与评估技术 |
| 6.3 虚拟测试与评估技术的研究现状 |
| 6.4 工程机械VPT&E技术研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 工程机械虚拟样机开发实例 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 振动压路机虚拟样机系统的总体解决方案 |
| 7.3 振动压路机虚拟样机管理分系统 |
| 7.4 振动压路机虚拟样机设计分系统 |
| 7.5 振动压路机虚拟样机系统的协同仿真分系统 |
| 7.6 振动压路机虚拟样机系统的测试与评估分系统 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论及创新点 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间主要成果 |
| 主要参考文献 |
（10）基于虚拟样机技术的机械产品设计与建模方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 虚拟样机技术的产生 |
| 1.2 虚拟样机技术的内涵 |
| 1.3 虚拟样机技术与虚拟装配技术和虚拟制造技术 |
| 1.4 虚拟样机技术的关键技术 |
| 1.5 虚拟样机技术研究的国内外现状 |
| 1.5.1 国外研究现状与分析 |
| 1.5.2 国内研究现状与分析 |
| 1.6 课题背景及主要工作内容和意义 |
| 第2章 基于虚拟样机技术的产品开发方法 |
| 2.1 基于虚拟样机技术的机械产品设计的关键使能技术 |
| 2.2 基于虚拟样机技术进行机械产品设计的过程 |
| 2.2.1 基于虚拟样机技术的机械产品设计特点 |
| 2.2.2 基于虚拟样机技术的机械产品设计方法 |
| 2.3 产品开发的分布式协同设计 |
| 2.3.1 分布式协同设计的含义及发展 |
| 2.3.2 分布式协同设计系统关键技术 |
| 2.3.3 分布式协同设计系统体系结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 虚拟样机建模方法分析 |
| 3.1 虚拟样机建模发展 |
| 3.2 虚拟样机建模现状 |
| 3.2.1 虚拟样机总体建模中存在的问题 |
| 3.2.2 概念设计阶段虚拟产品建模存在的问题 |
| 3.3 本章小节 |
| 第4章 面向对象的层次化特征建模 |
| 4.1 面向对象建模和特征建模 |
| 4.1.1 面向对象建模 |
| 4.1.2 产品特征建模 |
| 4.1.3 统一建模语言UML对建模的表达 |
| 4.2 机械产品面向对象的层次化特征建模 |
| 4.2.1 面向对象的层次化特征建模的基本步骤 |
| 4.2.2 机械产品面向对象的分析 |
| 4.2.3 机械产品特征的提取 |
| 4.2.4 机械产品特征层次化划分 |
| 4.2.5 机械产品面向对象的层次化特征模型建立 |
| 4.3 本章小节 |
| 第5章 实例分析与验证 |
| 5.1 电动推进器传动箱的模型建立 |
| 5.2 支撑轴承模型的建立 |
| 5.3 本章小节 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、协作虚拟样机与协同设计方法（论文参考文献）
- [1]多移动机器人协同编队控制技术研究[D]. 尚明明. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于PLM的B公司产品研发流程管理改进研究[D]. 何恩琪. 华东师范大学, 2021(03)
- [3]煤矿井下四旋翼无人机虚拟远程操控关键技术研究[D]. 王妙云. 西安科技大学, 2020(01)
- [4]丘陵山区果树冠层嫁接辅助机械臂设计与试验研究[D]. 郝子岩. 河北农业大学, 2020(01)
- [5]面向数字孪生建筑的“信息-物理”交互策略研究[D]. 韩冬辰. 清华大学, 2020
- [6]航天产品性能样机分布式协同建模与仿真技术研究[D]. 张峰. 西北工业大学, 2015(01)
- [7]支持数字样机协同评审的网格虚拟现实环境支撑技术研究[D]. 胡勇. 上海交通大学, 2013(07)
- [8]面向虚拟样机的协同设计平台关键技术研究[D]. 包金宇. 南京航空航天大学, 2010(06)
- [9]工程机械虚拟样机关键技术研究[D]. 孙成通. 山东科技大学, 2009(11)
- [10]基于虚拟样机技术的机械产品设计与建模方法研究[D]. 孙红旗. 东北大学, 2008(03)