虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽輪機(jī)測(cè)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的應(yīng)用研究.pdf

1、本文的主要研究工作和特色如下： (1)分析了現(xiàn)有汽輪機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的總體通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及汽輪機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)原理和系統(tǒng)構(gòu)成，提出并設(shè)計(jì)了兩種上位機(jī)三維監(jiān)控軟件的開發(fā)方案，一種是將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和組態(tài)軟件開發(fā)技術(shù)相結(jié)合的方法，另一種是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、ActiveX控件開發(fā)技術(shù)以及串口通信技術(shù)相結(jié)合的方法，經(jīng)過(guò)分析確定第二種為最終開發(fā)方案，對(duì)實(shí)際開發(fā)工作有效展開具有指導(dǎo)意義。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景的特點(diǎn)，完成了三維虛擬場(chǎng)景的構(gòu)建

2、、模型簡(jiǎn)化、場(chǎng)景真實(shí)性渲染等工作，并設(shè)計(jì)了自動(dòng)漫游和自主漫游雙模式操作、實(shí)驗(yàn)中開關(guān)門動(dòng)作、汽輪機(jī)蒸汽閥開關(guān)動(dòng)作、汽輪機(jī)蒸汽仿真效果。尤其是對(duì)汽輪機(jī)蒸汽的構(gòu)建，本文提出了一種新的構(gòu)建方法——?jiǎng)討B(tài)貼圖法，它相對(duì)粒子系統(tǒng)法具有構(gòu)建簡(jiǎn)單、逼真效果好的特點(diǎn)。 (3)針對(duì)碰撞檢測(cè)中求解物體間最短距離問(wèn)題，從優(yōu)化的角度出發(fā)，將距離的計(jì)算問(wèn)題歸結(jié)為帶約束條件的非線性規(guī)劃問(wèn)題，因此本文利用免疫算法具有收斂到全局最優(yōu)點(diǎn)的速度快且穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，提出采用

3、免疫算法來(lái)求解該問(wèn)題，并將其運(yùn)用于虛擬場(chǎng)景的運(yùn)動(dòng)建模中，取得了良好的效果。 (4)開發(fā)了虛擬仿真界面和虛擬監(jiān)控界面，完成了虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本人機(jī)交互功能和測(cè)控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)功能，并實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)三維可視化的顯示，以及虛擬仿真界面的遠(yuǎn)程瀏覽器瀏覽功能。 經(jīng)調(diào)試，本文設(shè)計(jì)的虛擬仿真界面和虛擬監(jiān)控界面，運(yùn)行結(jié)果良好。目前，本文資助的課題——上海市經(jīng)委裝備制造業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目已順利通過(guò)專家驗(yàn)收，表明了木系統(tǒng)設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和可行性。