基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维方法研究
这是一篇关于智能胎架,数字孪生,多学科并行设计,可视化监控,自适应调控的论文, 主要内容为分段建造作为现代造船的主要模式,其占据船舶建造周期的三分之一以上,而胎架作为船舶分段建造过程中最重要和最常见的装备,其主要功能是支撑船舶分段和控制船舶分段变形。然而在现有的智能胎架设计流程中,智能胎架各阶段设计工作相互孤立,设计协同难并返工多,从而导致智能胎架设计周期长、效率低及研发成本高等问题。同时,受限于船舶分段建造现场复杂的工作环境,现有的智能胎架监控形式单一且实时性差,无法实现智能胎架运行状态和实时数据的可视化监控。因此,为实现船舶智能化制造,亟须提高现有胎架的智能化水平。在智能制造发展的潮流下,数字孪生理论与应用研究不断完善,为解决船舶分段建造过程中智能胎架的相关问题提供了新思路。基于上述背景,以实现智能胎架数字化与智能化升级为目标,将数字孪生技术引入到智能胎架的设计与运维中,研究一种基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维方法。重点论述了基于数字孪生的智能胎架设计方法、基于数字孪生的智能胎架三维可视化监控方法、智能胎架自适应控制方法以及基于数字孪生的智能胎架设计与运维方法验证。具体研究内容如下:(1)设计了基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维总体框架。首先,针对智能胎架存在设计效率低、可视化监控困难以及维护成本高等问题,进行了智能胎架设计与运维需求分析,其中包括智能胎架设计过程分析以及智能胎架运维功能需求分析。其次,设计了基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维总体框架,并充分分析了各层次的组成以及工作流程。最后,总结了基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维方法的技术优势。(2)研究了基于数字孪生的船用智能胎架设计方法。首先,在智能胎架方案设计阶段,根据设计需求进行智能胎架功能结构的工作原理方案构思,并通过功能分解方法构建了智能胎架功能模型。其次,基于功能模型并行开展智能胎架详细设计,获得了机电集成的智能胎架数字孪生模型以及自动控制程序。然后,基于自动控制程序驱动智能胎架数字孪生模型虚拟运行,实现智能胎架机械、电气以及自动化设计的跨学科协同验证。最后,根据验证结果不断改善与优化智能胎架的机械结构或控制程序,并为基于数字孪生的船用智能胎架运维提供了可靠的智能胎架设计方案与虚拟模型。(3)研究了基于数字孪生的船用智能胎架运维方法。首先提出了一种基于数字孪生的智能胎架三维可视化监控方法,并对其三个关键技术:虚拟场景构建、实时数据集成与管理和虚实映射进行了研究。在此基础上,为控制船舶分段变形和实现智能胎架动态联合调控,提出了一种基于遗传算法和模糊PID的智能胎架自适应控制方法。通过遗传算法优化模糊PID控制器的隶属度函数与模糊控制规则,实现模糊PID控制参数的优化调整,进而提高智能胎架支撑高度的调整精度,达到更好地控制船舶分段变形的目的。(4)验证了基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维方法。首先,基于NX MCD开展智能胎架机械、电气设计,基于GX Works软件开发智能胎架PLC控制程序,通过PLC控制程序驱动NX MCD中智能胎架数字孪生模型虚拟运行,并且运行结果满足事先预想的状态,进而验证了基于数字孪生的智能胎架设计方法的可行性。其次,通过MATLAB/Simulink模块对基于遗传算法优化的模糊PID控制算法进行仿真验证,验证结果表明基于遗传算法优化的模糊PID控制无超调现象,稳定性较好。最后,基于虚拟现实引擎Unity3D,集成My SQL、MATLAB及Visual Studio 2005等软件共同开发了基于数字孪生的智能胎架三维可视化调控系统,验证了基于数字孪生的智能胎架运维方法的实用性。
联盟区块链运维管理平台的设计与实现
这是一篇关于区块链,联盟链,联盟治理,监管审计,可视化监控的论文, 主要内容为区块链是一个具有去中心化、可追溯、防篡改等特点的全新分布式架构基础设施,是下一代互联网解决方案的关键技术。联盟链是区块链的一种,与传统公有链完全开放不同,联盟链只允许特定的组织和机构加入,其具有弱中心化、交易速度块、数据隐私性好等特点,具有极大的商业应用价值,在金融、医疗、教育等众多领域得到广泛应用。但在区块链项目具体实施过程中,运维和管理依然存在阻碍。技术门槛高,安装部署复杂;区块链运行过程中稳定性难以保证;基于区块链的智能合约开发效率低;区块链底层实现功能扩展变化,运维管理平台如何兼容等问题依然存在。本文针对联盟区块链的运维和管理进行分析和研究,首先对区块链运维和管理的背景进行研究,针对联盟链通用场景进行研究和设计方案,随后实现设计的联盟网络构建管理、身份权限管理、智能合约管理、监控审计和可视化监控管理五个模块,最后对平台的功能进行测试并分析。本文主要研究内容如下:(1)针对区块链合约开发部署复杂费时、智能合约访问权限粒度太大等问题,运维和管理平台提供合约部署、合约开发模板、合约访问控制模块,以此缩短合约开发周期、降低部署难度,从而降低开发成本。(2)提供账户和权限管理,采用基于RBAC的账户体系,实现基于角色的访问控制。不同角色的用户根据不同的权限,能够实现的操作功能也是不同的,做到便于授权管理和角色划分,简化了用户和权限之间的关系,易于扩展和维护。(3)针对区块链监控管理维护成本高、区块链监管审计难等问题,联盟链运维和管理平台提供了从底层计算资源、区块链网络、运维管理平台等角度构建立体监控网络,保障区块链业务持续稳定运行;提供区块链业务数据可视化功能,方便查看业务;提供审计服务和监管服务,提升区块链监管审计透明性。最后,本文简述了测试网络架构,搭建了测试环境,并从设计的网络构建管理、身份权限管理、智能合约管理、监管审计和可视化监控管理五个模块分别进行功能测试和分析。
联盟区块链运维管理平台的设计与实现
这是一篇关于区块链,联盟链,联盟治理,监管审计,可视化监控的论文, 主要内容为区块链是一个具有去中心化、可追溯、防篡改等特点的全新分布式架构基础设施,是下一代互联网解决方案的关键技术。联盟链是区块链的一种,与传统公有链完全开放不同,联盟链只允许特定的组织和机构加入,其具有弱中心化、交易速度块、数据隐私性好等特点,具有极大的商业应用价值,在金融、医疗、教育等众多领域得到广泛应用。但在区块链项目具体实施过程中,运维和管理依然存在阻碍。技术门槛高,安装部署复杂;区块链运行过程中稳定性难以保证;基于区块链的智能合约开发效率低;区块链底层实现功能扩展变化,运维管理平台如何兼容等问题依然存在。本文针对联盟区块链的运维和管理进行分析和研究,首先对区块链运维和管理的背景进行研究,针对联盟链通用场景进行研究和设计方案,随后实现设计的联盟网络构建管理、身份权限管理、智能合约管理、监控审计和可视化监控管理五个模块,最后对平台的功能进行测试并分析。本文主要研究内容如下:(1)针对区块链合约开发部署复杂费时、智能合约访问权限粒度太大等问题,运维和管理平台提供合约部署、合约开发模板、合约访问控制模块,以此缩短合约开发周期、降低部署难度,从而降低开发成本。(2)提供账户和权限管理,采用基于RBAC的账户体系,实现基于角色的访问控制。不同角色的用户根据不同的权限,能够实现的操作功能也是不同的,做到便于授权管理和角色划分,简化了用户和权限之间的关系,易于扩展和维护。(3)针对区块链监控管理维护成本高、区块链监管审计难等问题,联盟链运维和管理平台提供了从底层计算资源、区块链网络、运维管理平台等角度构建立体监控网络,保障区块链业务持续稳定运行;提供区块链业务数据可视化功能,方便查看业务;提供审计服务和监管服务,提升区块链监管审计透明性。最后,本文简述了测试网络架构,搭建了测试环境,并从设计的网络构建管理、身份权限管理、智能合约管理、监管审计和可视化监控管理五个模块分别进行功能测试和分析。
联盟区块链运维管理平台的设计与实现
这是一篇关于区块链,联盟链,联盟治理,监管审计,可视化监控的论文, 主要内容为区块链是一个具有去中心化、可追溯、防篡改等特点的全新分布式架构基础设施,是下一代互联网解决方案的关键技术。联盟链是区块链的一种,与传统公有链完全开放不同,联盟链只允许特定的组织和机构加入,其具有弱中心化、交易速度块、数据隐私性好等特点,具有极大的商业应用价值,在金融、医疗、教育等众多领域得到广泛应用。但在区块链项目具体实施过程中,运维和管理依然存在阻碍。技术门槛高,安装部署复杂;区块链运行过程中稳定性难以保证;基于区块链的智能合约开发效率低;区块链底层实现功能扩展变化,运维管理平台如何兼容等问题依然存在。本文针对联盟区块链的运维和管理进行分析和研究,首先对区块链运维和管理的背景进行研究,针对联盟链通用场景进行研究和设计方案,随后实现设计的联盟网络构建管理、身份权限管理、智能合约管理、监控审计和可视化监控管理五个模块,最后对平台的功能进行测试并分析。本文主要研究内容如下:(1)针对区块链合约开发部署复杂费时、智能合约访问权限粒度太大等问题,运维和管理平台提供合约部署、合约开发模板、合约访问控制模块,以此缩短合约开发周期、降低部署难度,从而降低开发成本。(2)提供账户和权限管理,采用基于RBAC的账户体系,实现基于角色的访问控制。不同角色的用户根据不同的权限,能够实现的操作功能也是不同的,做到便于授权管理和角色划分,简化了用户和权限之间的关系,易于扩展和维护。(3)针对区块链监控管理维护成本高、区块链监管审计难等问题,联盟链运维和管理平台提供了从底层计算资源、区块链网络、运维管理平台等角度构建立体监控网络,保障区块链业务持续稳定运行;提供区块链业务数据可视化功能,方便查看业务;提供审计服务和监管服务,提升区块链监管审计透明性。最后,本文简述了测试网络架构,搭建了测试环境,并从设计的网络构建管理、身份权限管理、智能合约管理、监管审计和可视化监控管理五个模块分别进行功能测试和分析。
基于数字孪生的车间可视化监控系统设计
这是一篇关于数字孪生,数据驱动,可视化监控,异常告警的论文, 主要内容为随着新一代的信息技术与先进制造技术的深度融合,面向高端化、智能化和绿色化发展的制造业迎来了新的发展契机。数字孪生技术作为智能制造的关键驱动技术,成为世界各国的研究热点。而车间作为将设计图转化为产品的生产场所,承担从原材料到成品的任务。管理车间的生产状态直接影响企业的生产效率和产品质量。针对当前的车间管理存在信息交流不足,可视化效果差等问题,以及车间面临不断变化的产品定制需求,本文基于数字孪生技术对车间可视化监控系统进行设计,通过建立车间的数字孪生系统,提供了可视化、真实的虚拟交互环境,以提高对车间的管控效率。针对如何将数字孪生技术应用在制造车间中的问题,对数字孪生系统的关键技术进行了研究,设计了数字孪生车间的四层框架,分别为感知层、数据层、仿真建模层和应用层。针对数字孪生车间可视化监控系统对于实时性的需求,通过使用OPCUA框架集成车间内的多源异构数据,并提出了基于事件的数字孪生系统实时数据驱动方法。在数字孪生车间的总体架构基础上,对比常见的可视化开发方案,结合VR开发平台与Web开发平台的优势,设计了 VR-Web一体化的可视化监控系统的实现方案。以某生产车间为例,构建了数字孪生车间可视化监控系统,对上述的方法进行了验证,说明了基于数字孪生的车间可视化系统设计方法的可行性。
基于数字孪生的车间可视化监控系统设计
这是一篇关于数字孪生,数据驱动,可视化监控,异常告警的论文, 主要内容为随着新一代的信息技术与先进制造技术的深度融合,面向高端化、智能化和绿色化发展的制造业迎来了新的发展契机。数字孪生技术作为智能制造的关键驱动技术,成为世界各国的研究热点。而车间作为将设计图转化为产品的生产场所,承担从原材料到成品的任务。管理车间的生产状态直接影响企业的生产效率和产品质量。针对当前的车间管理存在信息交流不足,可视化效果差等问题,以及车间面临不断变化的产品定制需求,本文基于数字孪生技术对车间可视化监控系统进行设计,通过建立车间的数字孪生系统,提供了可视化、真实的虚拟交互环境,以提高对车间的管控效率。针对如何将数字孪生技术应用在制造车间中的问题,对数字孪生系统的关键技术进行了研究,设计了数字孪生车间的四层框架,分别为感知层、数据层、仿真建模层和应用层。针对数字孪生车间可视化监控系统对于实时性的需求,通过使用OPCUA框架集成车间内的多源异构数据,并提出了基于事件的数字孪生系统实时数据驱动方法。在数字孪生车间的总体架构基础上,对比常见的可视化开发方案,结合VR开发平台与Web开发平台的优势,设计了 VR-Web一体化的可视化监控系统的实现方案。以某生产车间为例,构建了数字孪生车间可视化监控系统,对上述的方法进行了验证,说明了基于数字孪生的车间可视化系统设计方法的可行性。
基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维方法研究
这是一篇关于智能胎架,数字孪生,多学科并行设计,可视化监控,自适应调控的论文, 主要内容为分段建造作为现代造船的主要模式,其占据船舶建造周期的三分之一以上,而胎架作为船舶分段建造过程中最重要和最常见的装备,其主要功能是支撑船舶分段和控制船舶分段变形。然而在现有的智能胎架设计流程中,智能胎架各阶段设计工作相互孤立,设计协同难并返工多,从而导致智能胎架设计周期长、效率低及研发成本高等问题。同时,受限于船舶分段建造现场复杂的工作环境,现有的智能胎架监控形式单一且实时性差,无法实现智能胎架运行状态和实时数据的可视化监控。因此,为实现船舶智能化制造,亟须提高现有胎架的智能化水平。在智能制造发展的潮流下,数字孪生理论与应用研究不断完善,为解决船舶分段建造过程中智能胎架的相关问题提供了新思路。基于上述背景,以实现智能胎架数字化与智能化升级为目标,将数字孪生技术引入到智能胎架的设计与运维中,研究一种基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维方法。重点论述了基于数字孪生的智能胎架设计方法、基于数字孪生的智能胎架三维可视化监控方法、智能胎架自适应控制方法以及基于数字孪生的智能胎架设计与运维方法验证。具体研究内容如下:(1)设计了基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维总体框架。首先,针对智能胎架存在设计效率低、可视化监控困难以及维护成本高等问题,进行了智能胎架设计与运维需求分析,其中包括智能胎架设计过程分析以及智能胎架运维功能需求分析。其次,设计了基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维总体框架,并充分分析了各层次的组成以及工作流程。最后,总结了基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维方法的技术优势。(2)研究了基于数字孪生的船用智能胎架设计方法。首先,在智能胎架方案设计阶段,根据设计需求进行智能胎架功能结构的工作原理方案构思,并通过功能分解方法构建了智能胎架功能模型。其次,基于功能模型并行开展智能胎架详细设计,获得了机电集成的智能胎架数字孪生模型以及自动控制程序。然后,基于自动控制程序驱动智能胎架数字孪生模型虚拟运行,实现智能胎架机械、电气以及自动化设计的跨学科协同验证。最后,根据验证结果不断改善与优化智能胎架的机械结构或控制程序,并为基于数字孪生的船用智能胎架运维提供了可靠的智能胎架设计方案与虚拟模型。(3)研究了基于数字孪生的船用智能胎架运维方法。首先提出了一种基于数字孪生的智能胎架三维可视化监控方法,并对其三个关键技术:虚拟场景构建、实时数据集成与管理和虚实映射进行了研究。在此基础上,为控制船舶分段变形和实现智能胎架动态联合调控,提出了一种基于遗传算法和模糊PID的智能胎架自适应控制方法。通过遗传算法优化模糊PID控制器的隶属度函数与模糊控制规则,实现模糊PID控制参数的优化调整,进而提高智能胎架支撑高度的调整精度,达到更好地控制船舶分段变形的目的。(4)验证了基于数字孪生的船用智能胎架设计与运维方法。首先,基于NX MCD开展智能胎架机械、电气设计,基于GX Works软件开发智能胎架PLC控制程序,通过PLC控制程序驱动NX MCD中智能胎架数字孪生模型虚拟运行,并且运行结果满足事先预想的状态,进而验证了基于数字孪生的智能胎架设计方法的可行性。其次,通过MATLAB/Simulink模块对基于遗传算法优化的模糊PID控制算法进行仿真验证,验证结果表明基于遗传算法优化的模糊PID控制无超调现象,稳定性较好。最后,基于虚拟现实引擎Unity3D,集成My SQL、MATLAB及Visual Studio 2005等软件共同开发了基于数字孪生的智能胎架三维可视化调控系统,验证了基于数字孪生的智能胎架运维方法的实用性。
本文内容包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主题。发布者：毕设工坊 ，原文地址：https://m.bishedaima.com/lunwen/55012.html
