HLA/RTI网格化与以模型为中心的分布仿真互联模式研究

应用网格技术对分布仿真高层体系结构和运行时间框架软件的共享进行研究,实现“以模型为中心”的大规模、大范围分布仿真的分布互联模式.首先,设计运行时间框架守卫模块,实现对运行时间框架进程运行状态的监控、高层体系结构多联邦信息的管理和监视.在此基础上,按照Globus Toolkit 3网格服务规范对运时时间框架守卫模块服务化,并基于具有我国自主知识产权的织女星网格操作系统,进行同类资源的整合.此外,基于VEGA GOS的服务作业处理和批作业处理,开发了运行时间框架网格服务的客户端,实现对共享运行时间框架资源的异地访问.最后,简要介绍了该方法在863计划仿真网格项目中的实现和应用情况.实验表明,该方法可以实现对运行时间框架资源的共享和有效监控,并且在满足一定带宽的网络上实现基于共享运行时间框架的仿真联邦运行.     

一种接收仿真数据的通用高层体系结构的接口研究

为提高基于高层体系结构的仿真工具的通用性,在分析高层体系结构接口数据流程的基础上,提出了一种通用的高层体系结构接口模型.该模型建立了一种通用的高层体系结构接口数据表示、存储和访问的方法,实现了对象类属性的动态订购和反射.此外,利用联邦对象模型文档自动解析技术,实现联邦对象模型信息动态获取,减少了高层体系结构接口代码中仿真应用与运行时间框架之间的静态连接,实现了仿真应用与运行时间框架之间的松耦合.最后,以虚拟样机可视化虚拟环境的高层体系结构接口开发为例,验证了该高层体系结构接口模型的有效性.     

Web服务化的分布仿真运行支撑环境

为提高高层体系结构的重用性和互操作性,对传统高层体系结构分布仿真模型进行去耦处理,引入仿真应用层和仿真通讯层,把仿真模型和本地运行支撑环境组件分离开来,提出低耦合的高层体系结构分布仿真模型和基于Web服务的高层体系结构分布仿真体系结构。据此进行Web服务化运行支撑环境的设计和原型系统开发,并给出其意义和相关性能分析。使用基于超文本传输协议的简单对象访问协议,使高层体系结构兼容的仿真联邦成员能够与运行时间框架在广域网、局域网等各类网络上通讯,屏蔽防火墙等安全限制对通讯的影响。提出运行时间框架和仿真成员Web服务化的思路,为实现仿真应用动态组合提供技术支撑。在一定的实时性能损失前提下,Web服务化的运行时间框架能够大大提高高层体系结构分布仿真的重用性和互操作性。研究结果表明,Web服务化的运行支撑环境适用于广域网范围下粗粒度的分布仿真应用。     

虚拟样机可视化虚拟环境框架研究

为提高虚拟样机可视化虚拟环境的开发效率,提出了一种快速构建3维虚拟环境的方法.通过分析虚拟样机可视化虚拟环境参数化模型,设计了一种虚拟样机可视化虚拟环境框架,利用该框架可以快速定制一个虚拟样机可视化虚拟环境.该框架支持基于高层体系结构的分布式交互仿真,仿真运行时,实时接收运行时间框架传递的仿真模型解算数据,驱动虚拟样机几何模型在3维场景中运动.     

复杂产品分布式并行协同虚拟装配系统研究

为解决复杂产品异地协同设计中零部件数模验证和装配评审的困难,研究了基于网络的分布式协同虚拟装配技术,提出基于高层体系结构/运行时间框架的分布式协同虚拟装配方案,解决虚拟环境中的用户管理、操作协同和交互式装配操作等问题.以此为基础开发出了支持实时协同交互装配仿真的分布式并行协同虚拟装配系统,并以某汽车部分总成网络协同装配为例验证了该方案.结果表明,该方案可以实现复杂产品设计中的异地协同装配仿真与评审.     

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。     

基于资源管理联邦的复杂产品协同开发平台

通过分析当前复杂产品协同开发中面临的问题和高层体系结构在工业协同仿真中的应用,提出了基于资源管理联邦的复杂产品协同开发平台体系结构,资源管理联邦与对等的应用联邦间构成了层次联邦结构,在高层体系结构的范畴内,实现了资源的统一管理,以及软件资源共享联邦、协同设计联邦和协同仿真联邦的动态生成。平台在结构标准上与高层体系结构保持高度一致,支持多联邦任务运行。平台的应用范围扩充到Internet环境下,实现了基于Web应用的能力。重点讨论了资源管理联邦和基于Web的运行支撑环境这两项关键技术的设计思想与实现方法,并通过实例进行了说明。     

面向服务的高层体系结构研究进展

阐述了高层体系结构与面向服务的体系结构的异同,并指出二者结合的必要性.与经典应用程序接口相比,总结了高层体系结构Web服务应用程序接口中,以Web为中心,在联邦开发与执行过程、通信模式、数据编码、状态维护等方面的研究概况.综述了在通信层、接口规范层、联邦成员接口层和应用层对高层体系结构进行Web使能的方法.最后,讨论了当前存在的问题并指出未来的研究方向.     

基于Java EE技术规范的ERPⅡ分析与设计

为了提高ERPⅡ系统的开发效率和应用性能,在分析Java EE5.0规范最新推出的Web层框架JSF1.2和EJB层框架EJB3.0结构的基础上,提出了基于Java EE的Java桌面客户程序、Web框架与EJB组件集成的方案,并设计该方案下的ERPⅡ系统的体系结构.探讨了JSP2.1 JSF1.2 EJB3.0和桌面客户程序 EJB3.0两种开发模式在ERPⅡ系统实现过程中的选择及应用.最后通过生产管理、客户关系管理的开发实现其应用.     

高层体系结构（HLA）技术研究

高层体系结构(HLA)是一个开放、支持面向对象的体系结构.文章从HLA的概念及组成、规则、对象模型模板和接口规范方面对HLA技术进行了研究.     

开放网格计算环境中的先进制造仿真

为采用大型组合构件法制造出最佳的大型产品,提出了开放网格计算环境中的先进制造及其仿真。在动态变化尺度概念下,该方法可以对大型组合制造产品设计与开发、生产线与工艺、企业建模与性能以及先进制造方法等仿真计算进行快速求解。介绍了在开放网格计算中实现先进制造仿真的系统仿真软件的结构和框架。该系统由并行虚拟机／HARNESS、高层体系结构／运行支撑基础结构及网格计算仿真等基本构件组成。采用区域分解与组合法,实现了仿真模型的快速计算。最后,比较了该系统与Gridsim、并行虚拟样机消息传递界面和高层体系结构3个仿真软件系统之间的差异。     

Novel models and algorithms of load balancing for variable-structured collaborative simulation under HLA/RTI

High level architecture(HLA) is the open standard in the collaborative simulation field. Scholars have been paying close attention to theoretical research on and engineering applications of collaborative simulation based on HLA/RTI, which extends HLA in various aspects like functionality and efficiency. However, related study on the load balancing problem of HLA collaborative simulation is insufficient. Without load balancing, collaborative simulation under HLA/RTI may encounter performance reduction or even fatal errors. In this paper, load balancing is further divided into static problems and dynamic problems. A multi-objective model is established and the randomness of model parameters is taken into consideration for static load balancing, which makes the model more credible. The Monte Carlo based optimization algorithm(MCOA) is excogitated to gain static load balance. For dynamic load balancing, a new type of dynamic load balancing problem is put forward with regards to the variable-structured collaborative simulation under HLA/RTI. In order to minimize the influence against the running collaborative simulation, the ordinal optimization based algorithm(OOA) is devised to shorten the optimization time. Furthermore, the two algorithms are adopted in simulation experiments of different scenarios, which demonstrate their effectiveness and efficiency. An engineering experiment about collaborative simulation under HLA/RTI of high speed electricity multiple units(EMU) is also conducted to indentify credibility of the proposed models and supportive utility of MCOA and OOA to practical engineering systems. The proposed research ensures compatibility of traditional HLA, enhances the ability for assigning simulation loads onto computing units both statically and dynamically, improves the performance of collaborative simulation system and makes full use of the hardware resources.     

数模实时混合仿真系统研究

本文介绍了利用两台数字计算机和一台模拟计算机共同构成的实时数模混合仿真和控制仿真系统,讨论了其实现原理和接口软件的流程结构,最后给出了一个仿真实例,表明系统使用方便,实时性好。     

基于多智能代理的供应链分布式仿真平台体系结构

为支持复杂供应链系统的分析,提出了基于多智能代理的供应链分布式仿真平台框架,分析了平台框架中各层次的内容。给出了支持分布式仿真的多代理交互的协调控制结构。设计了分布仿真时间同步推进模型并给出了时间同步实现步骤。采用模块化的软件设计方法构建了实现分布式仿真平台的类结构,并开发了图形用户界面。最后,对某集成电路生产企业的实际生产过程进行了仿真,结果表明,该仿真平台能够有效支持供应链建模与仿真。     

注塑模冷却时间优化设计

针对冷却系统在塑胶模注射成型过程中的重要地位,利用专业模流分析软件MOLDFLOW对注塑抽屉的冷却系统中冷却时间的优化进行了研究。重点介绍了MOLDFLOW软件对模具冷却系统进行计算机模拟分析的过程,主要对模具冷却回路和冷却时间进行了优化设计,获得了高预测质量的产品,进一步说明合理的冷却系统设计对提高产品质量、缩短成型周期、提高生产率和降低能耗提供了有利保证。