基于高层体系结构的复杂产品协同设计管理方法

通过分析复杂产品在协同设计中面临的问题和高层体系结构(High level architecture,HLA)在工程协同设计领域的应用,实现对协同设计过程中用户间的互操作性、数据一致性和并发操作的管理,建立一种基于HLA的联邦式实时协同设计系统体系结构,定义三类具有不同权限和职能的联邦成员:设计邦员、管理邦员和监测邦员。在系统框架的基础上,基于HLA的时间管理服务给出协同设计过程中各邦员的时间管理策略和时间推进机制,并通过对设计邦员的操作命令进行分类和设置事件逻辑计数器,实现邦员间的互操作和设计邦员的动态注册,保证邦员操作事件的时序化和数据的一致性。同时,利用邦员的项目权限和所有权管理服务实现发言权控制,避免并发操作的发生。最后,以船舶为例给出原型系统具体应用方案。     

人机协同下辅助驾驶系统的车道保持控制

为兼顾驾驶员和辅助驾驶系统在车道保持控制中的优势,根据实时驾驶员操作动作和车辆道路信息对车辆横向安全性进行评价,并对车辆控制权在驾驶员和辅助驾驶系统之间做出实时决策,以实现人机协同控制。在车道识别方面,采用了同帧图像的分区识别、相邻帧图像的车道候选区估计等方法。在车道跟踪控制时,根据车辆横向安全性高低采用不同控制策略,并基于模糊规则确定辅助驾驶控制力度以计算人机协同控制时的实际辅助驾驶控制量。在不同车速和不同道路条件下,采用人工驾驶和人机协同控制两种方式进行车道保持实车试验。试验结果表明,所采用的方法能够有效识别道路车道线,且人机协同控制下的车道跟踪具有较好的精确性和稳定性。     

同步分布式协同设计并发操作控制策略研究

对实时协同设计中的并发操作控制方法进行了讨论,并针对协同控制负担在协同设计期间上的均匀化问题,提出了面向协同设计系统协同状态的并发操作控制策略。该控制策略被应用于基于Pro／E的实时协同设计系统之中,系统运行结果表明其可行性较好,效率较高。     

基于模糊力控制的移载工装协同搬运控制策略

设计了一款具备全向移动与二次精确定位能力的移载工装,承载端布置三维力传感器,可实时反馈受力情况。考虑到多移载工装协同搬运试验中运动速度较低,可近似忽略加速度影响,建立系统的静力学模型。采用模糊PID控制策略来解决具有时变性,非线性与不确定性的协同搬运系统,以力信息作为控制输入,设计完整的模糊控制规则表,设计力随动控制器并在系统模型模型基础上进行Simulink仿真分析,验证控制策略正确性。最后,使用多台移载工装基于模糊控制器进行飞机大部件协同搬运实验,成功验证控制策略的有效性。     

CoopCAD(Pro/E)实时协同设计系统中的并发操作控制策略研究

实时协同设计系统中的并发操作控制部分是影响系统协同性能的主要因素,县有高效率并发控制模块的协同设计系统也具有更好的实时性。本文就实时协同设计中的并发操作控制方法进行了讨论,并针对协同控制负担在协同设计期间上的均匀化问题,提出了面向协同设计系统协同状态的并发操作控制策略。该控制策略被应用于自行开发的 CoopCAD (Pro/E)实时协同设计系统之中,系统运行结果表明其可行性较好,效率较高。     

基于PC数控实时检测系统建模方法研究

为了解决在基于PC的数控系统中快速构建实时检测系统的问题，采用着色时间网对实时检测系统建模，应用着色时间网统一地表达了检测系统在基于PC数控系统中的时间关系、资源关系和系统的控制策略，为实时检测系统的性能分析和快速构建提供了一种新的途径。     

基于Internet的协同制造系统可靠性信息化技术研究

从协同制造系统的自身特点出发,建立了基于Internet的可靠性信息平台。构筑了基于XML的跨平台可靠性数据库,采用移动代理等技术对协同制造的各子系统和单元的可靠性数据进行实时采集,并进行面向网络的远程计算机辅助可靠性分析和评估,从而为制定系统可靠性提高策略提供了依据。     

基于Internet的协同制造系统可靠性信息化技术研究

从协同制造系统的自身特点出发,建立了基于Internet的可靠性信息平台.构筑了基于XML的跨平台可靠性数据库,采用移动代理等技术对协同制造的各子系统和单元的可靠性数据进行实时采集,并进行面向网络的远程计算机辅助可靠性分析和评估,从而为制定系统可靠性提高策略提供了依据.     

基于PC的协同虚拟环境设计

协同虚拟环境系统以低费用实现高交互性任务的支持。系统运行于PC，对用户头部和手部运动进行跟踪并由头盔式显示仪实时显示场景，采用本地滞后算法进行一致性控制，使用交互流传输协议进行信息包传输。通过实现高交互性协同任务并进行协同性能评价，表明系统能在各种网络状况下对协同任务提供较好的支持。     

协同设计中工程数据库并发控制研究

针对协同设计中数据量大、事务长、多层嵌套的特点,建立了一种实时协同设计并发控制模型,采用基于语义事务的并发控制策略,提出了图档数据库存储结构。建立了事务结构、事务提交、锁机制和冲突协调多方面的协同联系。实例证明,并发控制策略不仅让协同用户自由地操作共享资源,还能够保证数据的实时一致性。     

MODELING AND IMPLEMENTATION OF A DISTRIBUTED SHOP FLOOR MANAGEMENT AND CONTROL SYSTEM

Adopting distributed control architecture is the important development direction for shop floor management and control system, is also the requirement of making it agile, intelligent and concurrent. Some key problems in achieving distributed control architecture are researched. An activity model of shop floor is presented as the requirement definition of the prototype system. The multi-agent based software architecture is constructed. How the core part in shop floor management and control system, production plan and scheduling is achieved. The cooperation of different agents is illustrated. Finally, the implementation of the prototype system is narrated.     

分布式车间管理控制系统研究

制造执行系统（MAS）具有分布性,自主性,互操作性,开放性等特征,这些特征有助于将一个递阶式管理控制方式改造为并行智能方式,目前一些分布式对象计算中间软件也正不断走向商品化,因而采用MAS来改造CIMS环境下的车间管理控制系统能够使之具有快速动态重组生产过程的能力（这是敏捷性的关键）,提出了基于MAS的敏捷化车间管理控制系统的体系结构,并设计了用于任务分配的招标机制和Agent间协作机制,采用面向对象的方法对Agent的构造进行了讨论。     

协同CAD系统并发操作冲突推理

一致性保证是计算机支持的协同工作的关键技术之一。协同者的并发操作的冲突是发引发不一致的主要原因,并发操作的冲突判别是提高系统效率的一个重要方面。分析了协同CAD系统的并发操作冲突的机理,给出了操作命令的一般表示方法,提出了一个通用的基于该描述的冲突判别推理方法,并基于领域知识将该方法用于二维绘图系统和三维产品特征建模系统中的并发操作冲突的分析,实验结果表明该方法可行,协同效率高。     

储罐底板自动漏磁检测小车的路径规划与运动控制

针对储罐底板现有检测装备自动化程度不高、检测劳动强度大、检测效率低等问题,设计了储罐底板自动化漏磁检测系统。介绍了系统的结构组成,分析了基于双目激光测距的小车自动定位原理。根据储罐底板的结构特征和漏磁检测的特点,规划了检测小车的运动路径,研究了小车运动速度增量式PID控制算法和小车运动方向差动式控制算法,并进行了实验研究。结果表明,小车能够根据设定的PID控制参数沿规划路径扫查,小车在直线寻迹时30°方向偏差纠偏时间约为1.7s,轨迹跟踪性能良好。     

A Multi-Agent-Based Agile Shop Floor Control System

The ability of an enterprise to deliver new products quickly and efficiently to market is often the chief determinant of competitive success. The shop floor control system must be an open dynamic system with the capability of adapting and accepting radical unpredictable changes in its structures and industrial practices. This paper presents a new architecture for an agile shop floor control system. The architecture is based on the methodology of multi-agent systems in distributed artificial intelligence (DAI). The multi-agent system has some common characteristics such as: distribution, autonomy, interaction, and openness, which are helpful for transferring traditional architecture to a distributed, cooperative architecture for a shop floor control system. A bidding method based on the required production cost and processing time is also proposed. Using a distributed object-oriented technique, a CORBA-based multi-agent framework for an agile shop floor control system is constructed to integrate all the activity of the shop floor into a distributed intelligent open environment. To implement the framework, a coordination model between agents and behavioural models of some representative agents are established.     

可重构车间管理系统的关键设计技术研究

介绍了一个基于组件的可重构车间管理系统,分别从建模方法、体系结构和组件设计等角度描述了系统的设计思想,并阐述了系统涉及的组件分类、组件粒度划分及XML的应用等关键设计技术。开发的可重构车间管理系统已经用于沈阳第一机床厂两个不同类型生产车间的管理,应用效果良好。     

APPLICATION OF IMPROVED PRODUCTION ACTIVITY CONTROL ARCHITECTURE FOR SHOP FLOOR INFORMATION SYSTEM IN DIGITAL MANUFACTURING

Shop floor control (SFC) is responsible for the coordination and control of the manufacturing physical and information flow within the shop floor in the manufacturing system. Weaknesses of the production activity control (PAC) architecture of the shop floor are addressed by the Maglica's new system architecture. This architecture gives rise to unlimited number of movers and producers thus evolving more complex but decentralized architecture. Beijing Institute of Technology - production activity control (BIT-PAC) architecture introduces an idea of sub-producers and sub-movers thus reducing the complexity of the architecture. All the equipments including sub-producers and sub-movers are considered to be passive in the proposed shop floor information system. The dissemination of information from sub-producers and sub-movers is done manually through a PC. Proposed BIT-PAC SFC architecture facilitates the information flow from shop floor to the other area of the organization. Effective use of internet information services (IIS) and SQL2000 is done along with the ASP.NET technology to implement the application logic. Applicability of the software based on BIT-PAC architecture is checked by running application software on a network PC that supports the dynamic flow of information from sub-producers and sub-movers to the other parts of the organization. Use of software is also shown at the end for BIT training workshop thus supporting the use of SFC architecture for similar kind of environments.     

分布环境下面向过程的协同预装配活动模型研究

为支持和规范分布环境下不同团队间面向过程的协同预装配活动，提出了支持面向过程的协同预装配活动模型，定义并分析了模型的组成；对模型中的协同装配操作并发控制方法和协同装配场景同步维护过程两个关键部分进行了详细的讨论和分析。利用模型建立了支持多主体的协同装配系统，通过示例说明和验证了模型的应用。     

金属直接成型系统多任务控制方法研究

简述了基于同步送粉器的金属直接成型系统工作原理；并介绍了金属直接成形时多任务控制的特点，提出了功能梯度零件直接成型的可行算法。应用并行控制的基本理论思想，提出了金属直接成型系统多任务并行控制方法。编制了并行系统控制VC软件，实现了工作台三维运动与送粉器及激光系统的精确同步运行。     

基于扰动补偿算法的拉床主溜板双伺服同步驱动控制策略

阐述电伺服拉床的机电一体化系统结构,介绍拉床工作台的双伺服同步驱动系统及双滚珠丝杠机械传动机构。为提高拉削过程负载断续变化时主溜板同步运行的精度,从提高单轴伺服系统本身抑制负载扰动性能的角度出发,设计基于扰动辨识和补偿机理的自校正算法,重点分析其原理。基于该自校正算法设计并实现了双轴同步驱动的控制策略,该控制策略具有简单可靠易实现的特点。以一台20 t的伺服拉床为研究对象,分别在两主溜板耦合和不耦合且受力不平衡的情况下对控制策略的同步性能进行了多种吨位的加工测试,试验结果显示该扰动补偿算法是有效的,基于该扰动算法的同步控制策略具有很好的同步精度,这给双滚珠丝杠伺服同步控制系统的应用提供了很好的理论参考和试验数据。