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在CIMS研究领域,复杂产品虚拟样机技术是一个具有活力和挑战性的研究方向,同时也是一个很有意义和具有难度的研究课题,已成为学术界和工业界的研究热点。使用虚拟样机代替物理样机对产品进行设计,测试和评估,在缩短开发周期,降低产品开发成本,提高产品的设计质量方面有着巨大作用,其应用涉及到军用和民用的各个行业领域。本文结合“十·五”国防重点预研课题“虚拟样机仿真支撑平台/环境技术研究”,在复杂产品虚拟样机工程的理论与方法方面进行深入的研究和探讨,较为系统地研究了复杂产品虚拟样机支撑平台的总体技术、概念设计子系统、工作流子系统、决策支持子系统和网格环境下虚拟样机工程的一般理论方法和具体实现技术,较为详细地给出了复杂产品虚拟样机支撑平台的体系结构,实现的关键技术和系统的工作原理。 论文的创新之处和主要研究成果如下: 1.提出了一种复杂产品虚拟样机设计支撑平台的总体结构 在对虚拟样机技术深入研究的基础上,提出了复杂产品虚拟样机设计支撑平台的总体结构,该结构从重用性和便于实施出发,给出了复杂产品虚拟样机中涉及的机械、电子、控制、动力、软件等设计领域的统一描述,以及设计领域内部结构。定义了虚拟样机设计的工作流程和信息集成方式。 2.设计并实现了复杂产品虚拟样机概念设计系统 概念设计系统利用Web服务技术解决了分布式环境下领域专家参与设计时模型的传输和显示问题,并将XML用于Agent的通信语言KOML的内容层,更好的进行模型数据的描述。实现了一个基于服务的、支持分布、异构的多领域协同工作的复杂产品概念设计支撑平台,解决了分布式环境下多领域模型数据的集成和共享,提高了产品概念设计系统的鲁棒性和问题求解有效性。 3.设计并实现了复杂产品虚拟样机支撑平台协同工作流建模系统 深入详细地研究了虚拟样机中过程建模和工作流建模理论和方法,设计并实现了复杂产品虚拟样机设计支撑平台的支持协同设计的工作流建模环境,为进一步开发具有自主版权的由多个IPT团队参与的面向多领域复杂系统的分布式虚拟样机仿真支撑平台奠定了基础。 4.构建了复杂产品虚拟样机的综合集成型决策支持系统 构建了复杂产品虚拟样机的综合集成型决策支持系统,解决了现有常规决策方法和决策支持环境难以解决的对复杂问题和复杂系统的决策支持和求解,为复杂产品虚拟样机设计和仿真有效地提供了一个从定性到定量的综合集成研讨环