虛擬現實技術在汽輪機測控實驗平臺上的應用研究.pdf

1、本文的主要研究工作和特色如下： (1)分析了現有汽輪機測控系統的總體通信網絡結構以及汽輪機實驗平臺的結構原理和系統構成，提出并設計了兩種上位機三維監(jiān)控軟件的開發(fā)方案，一種是將虛擬現實技術和組態(tài)軟件開發(fā)技術相結合的方法，另一種是基于虛擬現實技術、ActiveX控件開發(fā)技術以及串口通信技術相結合的方法，經過分析確定第二種為最終開發(fā)方案，對實際開發(fā)工作有效展開具有指導意義。 (2)根據實驗室場景的特點，完成了三維虛擬場景的構建

2、、模型簡化、場景真實性渲染等工作，并設計了自動漫游和自主漫游雙模式操作、實驗中開關門動作、汽輪機蒸汽閥開關動作、汽輪機蒸汽仿真效果。尤其是對汽輪機蒸汽的構建，本文提出了一種新的構建方法——動態(tài)貼圖法，它相對粒子系統法具有構建簡單、逼真效果好的特點。 (3)針對碰撞檢測中求解物體間最短距離問題，從優(yōu)化的角度出發(fā)，將距離的計算問題歸結為帶約束條件的非線性規(guī)劃問題，因此本文利用免疫算法具有收斂到全局最優(yōu)點的速度快且穩(wěn)定的優(yōu)點，提出采用

3、免疫算法來求解該問題，并將其運用于虛擬場景的運動建模中，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，完成了虛擬現實系統的基本人機交互功能和測控系統的監(jiān)測功能，并實現了現場數據實時三維可視化的顯示，以及虛擬仿真界面的遠程瀏覽器瀏覽功能。 經調試，本文設計的虛擬仿真界面和虛擬監(jiān)控界面，運行結果良好。目前，本文資助的課題——上海市經委裝備制造業(yè)產學研合作項目已順利通過專家驗收，表明了木系統設計的先進性和可行性。