虛擬工廠規(guī)劃仿真系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、中國目前是一個制造業(yè)大國，工廠的發(fā)展日新月異，越來越多的現(xiàn)代化高科技技術應用到該領域上。虛擬現(xiàn)實技術在國內的迅速發(fā)展，已受到各領域的廣泛關注，其中將虛擬現(xiàn)實技術應用于工業(yè)制造業(yè)的研究已逐漸成為熱點。
　　 在全球數(shù)字化的大環(huán)境下，很多工廠企業(yè)也希望跟隨著時代潮流。大多工廠車間在改建或重建時，為了減少建設成本，都需要首先進行合理的設計和規(guī)劃。規(guī)劃設計人員在使用傳統(tǒng)方法進行工廠規(guī)劃時，往往會出現(xiàn)設計困難、規(guī)劃偏差和理解困難等問題，經

2、常會造成更多人力和物力的浪費。工廠規(guī)劃系統(tǒng)就是運用數(shù)字化產品，對工廠的建設進行可視化設計與動態(tài)規(guī)劃。
　　 本文從系統(tǒng)的總體框架和系統(tǒng)的軟硬件構成開始，詳細講述了虛擬工廠規(guī)劃仿真系統(tǒng)各子系統(tǒng)功能及各個功能模塊的設計方法和實現(xiàn)過程。在本系統(tǒng)中，主要是設計與實現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實技術的可視化動態(tài)規(guī)劃平臺。本文通過將虛擬現(xiàn)實技術與仿真技術的有效結合，設計和實現(xiàn)了工廠規(guī)劃的動態(tài)模擬和仿真系統(tǒng)，主要包括三個功能模塊，分別是場景建模、系統(tǒng)仿真和

3、規(guī)劃評估。論文的主要工作如下：
　　 1.為了統(tǒng)一管理虛擬工廠模型，保護模型所有權，本文研究和實現(xiàn)了模型庫管理子系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，可以合理采集設備模型，優(yōu)化模型結構，設定模型格式，管理模型有效信息等，為虛擬工廠規(guī)劃中的場景建模提供了方便。
　　 2.本文詳細分析了虛擬工廠場景建模過程中的工廠設備的邏輯屬性與可視化三維模型的關系。結合OpenSceneGraph開源軟件包的渲染方式，建立高效的場景圖，并利用面向對象技術，設

4、計合理的虛擬對象結構，實現(xiàn)虛擬對象的幾何模型和行為模型的互操作性，為系統(tǒng)仿真的設計提供了良好的場景規(guī)劃。
　　 3.本文深入研究了連續(xù)/離散混合系統(tǒng)的仿真過程，設計合理的仿真時鐘推進機制，采用有效的基于消息的事件調度方式，控制和實現(xiàn)系統(tǒng)的三維仿真，并在仿真過程中，可實時進行動態(tài)地場景和屬性編輯，最終達到整個虛擬工廠規(guī)劃的修改直觀便捷性。
　　 本系統(tǒng)軟件界面友好，操作簡便，效果形象直觀。虛擬現(xiàn)實環(huán)境提供了多個視圖模式，1