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系統(tǒng)采用模擬仿真與實(shí)物相結(jié)合的方式，由C3高鐵站、C2中繼站、C2高鐵站、C2區(qū)間、C3區(qū)間組成環(huán)形線路，使用現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高鐵列控系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的接口及邏輯關(guān)系，為高鐵列控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、研究開發(fā)提供綜合、專業(yè)的平臺(tái)。已在西華大學(xué)、廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院等高校應(yīng)用。

成果 針對(duì)近年來我國數(shù)控機(jī)床數(shù)量大幅增加，但數(shù)控機(jī)床的功能和利用率得不到充分發(fā)揮的現(xiàn)狀，研發(fā)了具有操作簡(jiǎn)單、功能適用等特點(diǎn)的面向制造業(yè)的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。 成果先后獲得陜西省教育廳產(chǎn)業(yè)化中試、西安市碑林區(qū)科技局等項(xiàng)目的資助，通過了陜西省教育廳和碑林區(qū)科技局的驗(yàn)收， 獲得了中華人民共和國國家版權(quán)局頒發(fā)的軟件著作權(quán) ，并在西安煤礦機(jī)械有限公司、陜西華拓科技有限公司、 中國人民解放軍第 5702 廠得到應(yīng)用。

本書對(duì)車削加工物理仿真關(guān)鍵技術(shù)及其試驗(yàn)研究進(jìn)行了較為系統(tǒng)的闡述, 特別針對(duì)柔性工件車削加工進(jìn)行了深入分析, 內(nèi)容包括: 加工過程振動(dòng)的仿真研究, 加工過程穩(wěn)定性分析及其試驗(yàn), 尺寸誤差建模及其試驗(yàn)等。

光伏組件生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員以車間技術(shù)人員的身份參與晶硅光伏組件的生產(chǎn)工作。學(xué)員按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程操作車間生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)生產(chǎn)樣品以及了解生產(chǎn)車間的運(yùn)作與問題返工流程。 一.1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 場(chǎng)景由組件生產(chǎn)車間、材料準(zhǔn)備區(qū)、固化房、分選檢測(cè)區(qū)組成。場(chǎng)景素材從多個(gè)真實(shí)工廠采集而來，高保真還原車間設(shè)備與生產(chǎn)流程 場(chǎng)景模型主要包括：流水線傳送帶、全自動(dòng)玻璃吸附機(jī)、EVA自動(dòng)鋪設(shè)機(jī)、串焊機(jī)、排列機(jī)、自動(dòng)緩存機(jī)、EVA/TPT裁剪鋪設(shè)機(jī)、EL檢測(cè)儀、層壓機(jī)、全自動(dòng)修邊機(jī)、翻轉(zhuǎn)檢查機(jī)、全自動(dòng)裝框機(jī)、灌膠機(jī)、全自動(dòng)固化房、絕緣檢測(cè)儀、組件IV分選檢測(cè)儀、電烙鐵。材料模型包括：鋼化玻璃、EVA、TPT、焊帶、156多晶太陽電池片、鋁合金邊框、玻璃膠、接線盒、助焊劑、MC4接頭等... 一.1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 第一人稱視角控制主角場(chǎng)景漫游，學(xué)員可以在三維空間中自由活動(dòng)和觀察場(chǎng)景中的物體。 主角走到生產(chǎn)線相關(guān)崗位內(nèi)，出現(xiàn)信息提示，點(diǎn)擊彈出全息UI，動(dòng)態(tài)圖文與人工智能語音相結(jié)合提示關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn) 與車間工程師對(duì)話了解生產(chǎn)相關(guān)知識(shí) 學(xué)員可操作車間里的檢測(cè)設(shè)備，發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行問題組件返工。

光伏組件質(zhì)量檢測(cè)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員在虛擬場(chǎng)景中學(xué)習(xí)根據(jù)IEC61215標(biāo)準(zhǔn)使用各種檢測(cè)設(shè)備對(duì)組件進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，從而了解組件的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)以及發(fā)現(xiàn)組件典型缺陷。 一.1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 根據(jù)IEC61215檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)18個(gè)檢測(cè)場(chǎng)景，包括： 1 組件外觀檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 2 最大功率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 3 絕緣檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 4 溫度系統(tǒng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 5 標(biāo)稱工作溫度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 6 STC和NOCT下的性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 7 低輻照度下的性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 8 室外曝曬試驗(yàn)場(chǎng) 9 熱斑耐久試驗(yàn)室 10 紫外線試驗(yàn)室 11 熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)室 12 濕凍試驗(yàn)室 13 濕熱試驗(yàn)室 14 牽引力實(shí)驗(yàn)室 15 濕漏電實(shí)驗(yàn)室 16 機(jī)械載荷實(shí)驗(yàn)室 17 冰雹撞擊實(shí)驗(yàn)室 18 旁路二級(jí)管試驗(yàn)室 場(chǎng)景模型主要包括：實(shí)驗(yàn)室建筑場(chǎng)景、外觀檢測(cè)臺(tái)、156多晶光伏組件、組件箱、工作臺(tái)、電腦、組件支架、IV檢測(cè)儀、EL檢測(cè)儀、高低溫濕熱交變?cè)囼?yàn)箱、濕漏電流測(cè)試儀及噴淋試驗(yàn)箱、鹽霧腐蝕儀、紫外老化試驗(yàn)箱、機(jī)械載荷試驗(yàn)機(jī)、旁路二極管熱性能試驗(yàn)儀、落球沖擊測(cè)試裝置、環(huán)境檢測(cè)儀、室外環(huán)境監(jiān)測(cè)儀、直流電源、萬用表、光度計(jì)、數(shù)碼相機(jī)等...

本成果針對(duì)國外對(duì)五軸數(shù)控機(jī)床相關(guān)技術(shù)的封鎖，軟件系統(tǒng)成本昂貴、成本高等特點(diǎn)，以及國內(nèi)該領(lǐng)域的空白，在國家04專項(xiàng)的支持下，采用自主研制的五軸數(shù)控機(jī)床基于拓?fù)淅碚摻⒌耐ㄓ眠\(yùn)動(dòng)學(xué)模型、求解算法和仿真方法，基于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，開發(fā)出我國自己的五軸數(shù)控機(jī)床通用后置處理系統(tǒng)、代碼驗(yàn)證仿真系統(tǒng)、幾何誤差建模/測(cè)量/辨識(shí)與補(bǔ)償系統(tǒng)，該項(xiàng)成果已經(jīng)獲得3項(xiàng)發(fā)明專利，3項(xiàng)軟件著作權(quán)，目前已經(jīng)開發(fā)出五軸數(shù)控機(jī)床通用后置處理系統(tǒng)及加工仿真系統(tǒng)，正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，項(xiàng)目整體已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平，有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

晶硅太陽電池生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員以車間技術(shù)人員的身份參與整條晶硅太陽電池產(chǎn)線的生產(chǎn)工作。學(xué)員可以按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程操作車間生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)生產(chǎn)樣品以及對(duì)電池生產(chǎn)進(jìn)行工藝仿真，從而深刻了解整個(gè)太陽電池生產(chǎn)流程以及關(guān)鍵工藝參數(shù)。 一.1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 場(chǎng)景由制絨車間、擴(kuò)散車間、后清洗車間、PECVD鍍膜車間、絲網(wǎng)印刷車間和分選包裝車間六大場(chǎng)景組成。場(chǎng)景素材從多個(gè)真實(shí)工廠采集而來，高保真還原車間設(shè)備與生產(chǎn)流程 場(chǎng)景模型主要包括：潔凈車間、制絨機(jī)、自動(dòng)上下料機(jī)、硅片、電子天平、分光光度計(jì)、電源柜、水冷機(jī)、空壓機(jī)、化學(xué)液柜、電腦，鍵盤、鼠標(biāo)、擴(kuò)散爐、石英舟、插片房、傳遞窗、純水箱、石英舟清洗槽、防毒面具、試驗(yàn)臺(tái)、緩沖墊、防化服、源瓶、氣柜、硅槳、方阻測(cè)試儀，萬用表，石墨舟、PECVD鍍膜機(jī)、舟車、烘箱、全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)、網(wǎng)版、刮刀、攪拌機(jī)、槳料、夾具、接觸電阻測(cè)試儀、燒結(jié)爐、IV分選儀、硅片盒、五格花藍(lán)等... 一.1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 第一人稱視角控制主角場(chǎng)景漫游，學(xué)員可以在三維空間中自由活動(dòng)和觀察場(chǎng)景中的物體。 拾取物體操作采用3D空間實(shí)際抓取的方式，沒有采用一般游戲中的背包欄方式，而當(dāng)需要同時(shí)拾取多個(gè)物體時(shí)則提供3維工具用于裝放，采取這種方式會(huì)更加接近現(xiàn)實(shí)，使學(xué)員更真實(shí)的體驗(yàn)實(shí)際工具的存放及使用的技巧。 各生產(chǎn)車間按照真實(shí)生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)生產(chǎn)任務(wù)，完成當(dāng)前任務(wù)后才能進(jìn)入下一個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)記錄完成時(shí)間以及工藝仿真結(jié)果 縮略地圖實(shí)時(shí)顯示角色位置與任務(wù)點(diǎn)位置 第一人稱視角與特寫觀察視角無縫平滑撤換 機(jī)器與設(shè)置仿真控制，通過機(jī)器控制面板設(shè)置工藝參數(shù)，控制啟動(dòng)生產(chǎn)，檢測(cè)生產(chǎn)結(jié)果 表單填寫與作業(yè)報(bào)告生成 使用儀器與設(shè)備檢測(cè)生產(chǎn)樣品 操作規(guī)程與關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)主動(dòng)提示學(xué)習(xí) 原理動(dòng)畫演示

本仿真實(shí)訓(xùn)要求學(xué)員根據(jù)常見60KW以下小型分布式光伏電站項(xiàng)目需求書要求，到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量、采集項(xiàng)目所需數(shù)據(jù)，然后回到辦公室使用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，并且做出系統(tǒng)分析結(jié)果、施工圖以及施工材料清單。 1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 虛擬場(chǎng)景包括辦公設(shè)計(jì)場(chǎng)景，樓頂建筑場(chǎng)景； 場(chǎng)景模型主要包括：辦公室建筑模型、辦公家具、辦公設(shè)備、長度測(cè)量工具、方向測(cè)量工具、樓頂建筑模型等 設(shè)計(jì)軟件模擬包括：陰影陣列分析軟件、CAD制圖軟件、傾角分析軟件、系統(tǒng)分析模擬軟件 1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 在辦公室里使用電腦了解項(xiàng)目需求書，根據(jù)提供的信息收集項(xiàng)目所在位置的地理與環(huán)境信息 到現(xiàn)場(chǎng)使用長度與方向測(cè)量工具測(cè)量設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù) 回辦公室使用各種專業(yè)設(shè)計(jì)軟件對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

分布式小型光伏電站系統(tǒng)施工建設(shè)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員以現(xiàn)場(chǎng)施工工程師的身份根據(jù)提供的項(xiàng)目說明書、施工圖紙和材料到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行小型電站的模擬施工，提高學(xué)員的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。 1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 虛擬場(chǎng)景主要由廠戶樓頂施工場(chǎng)景組成； 場(chǎng)景模型主要包括：廠戶建筑模型、支架基礎(chǔ)樁、支架前后立柱、橫梁、側(cè)梁、接地扁鋼、晶硅光伏組件、邊壓塊、中間壓塊、接線盒、連接線、直流匯流箱、進(jìn)線、出線、熔斷器盒、斷路器、避雷器、逆變器、PVC保護(hù)線管、五金螺絲螺母、安全帽、施工工具等 1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 在施工場(chǎng)景看懂圖紙，檢查施工物料 根據(jù)提示到指定位置使用工具把支架、光伏組件、匯流箱、逆變器一一安裝起來 進(jìn)行組件陣列間串聯(lián)和并聯(lián)接線 進(jìn)行防雷焊接 施工完成后進(jìn)行投切并網(wǎng)操作 場(chǎng)景植入VR太陽模塊，精準(zhǔn)計(jì)算該項(xiàng)目所在位置的太陽位置，太陽高度角和方位角，在虛擬場(chǎng)景中全時(shí)仿真太陽產(chǎn)生的陰影。

本發(fā)明提供一種基于超精密球頭銑刀加工的工件三維表面形貌建模及仿真方法，首先提取影響仿真三維表面形貌生成的刀位點(diǎn)，根據(jù)提取刀位點(diǎn)并結(jié)合刀具在加工過程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型建立刀刃掃掠點(diǎn)云模型，然后設(shè)定仿真區(qū)域范圍內(nèi)三維表面形貌采樣點(diǎn)，最終形成仿真區(qū)域內(nèi)工件三維表面形貌。本發(fā)明建立了刀具參數(shù)、加工策略、加工參數(shù)與工件三維表面形貌的關(guān)系，能夠清晰地表征超精密加工條件下的三維表面形貌，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)基于工件三維表面形貌的工藝參數(shù)優(yōu)化。