现场生产数据实时驱动虚拟汽车电子生产线研究与开发

摘要

针对汽车电子生产线实时监控的需求，本论文以换档器装配生产线和电子油门踏板生产线为样本，研究并开发虚拟智能生产线系统，包括三维虚拟场景建模、实时数据驱动虚拟生产线的设计与实现以及产品性能测试。配置节点顺序，实现三维虚拟建模。通过引擎的组合与嵌套，实现虚拟生产线运动。运用踏板力的拐点自动确定算法，分析电子油门踏板的机械性能。
　　本文的研究内容主要有以下三个方面:
　　(1)基于实际生产线的虚拟映射，设计一套图形划分与组织方案，提出一种普适的模型导入方法以及与之对应的数据规范，将实际生产线的架构完整的体现在虚拟生产线中。
　　(2)针对虚拟场景的实时映射，开发一套基于实时数据的虚拟生产线同步显示方案。将通过验证的PLC和传感器实时数据作用于虚拟生产线，实现虚拟生产线对实际生产线实时运动的映射。
　　(3)针对电子油门踏板机械特性曲线，设计一套离散数据点的拐点自动确定算法。基于中值滤波与均值滤波，对踏板力离散数据点进行平缓处理;基于拐点自动确定算法，确定产品特征值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及课题来源

1．1．1 研究背景

1．1．2 课题来源

1．2 国内外研究现状

1．2．1 智能制造技术的研究与发展

1．2．2 三维可视化技术的研究与发展

1．2．3 实时监控技术的研究与发展

1．2．4 电子油门踏板检测技术的研究与发展

1．3 主要工作内容

1．3．1 研究内容

1．3．2 论文体系结构

第二章 虚拟智能生产线系统及关键技术

2．1 虚拟智能生产线系统总体设计

2．1．1 需求分析

2．1．2 系统总体方案

2．1．3 系统软硬件体系

2．1．4 子模块的划分

2．1．5 系统总体架构

2．1．6 系统体系结构

2．2 虚拟智能生产线系统运行流程

2．2．1 虚拟生产线场景建模流程

2．2．2 实时监控实现流程

2．2．3 检测数据处理流程

2．3 关键技术分析

2．3．1 虚拟生产线场景搭建技术

2．3．2 基于实时数据的模型驱动技术

2．3．3 电子油门踏板机械性能检测技术

2．4 本章小结

第三章 虚拟生产线三维可视化模块的研究

3．1 生产线结构分析

3．1．1 生产线装配设备要素

3．1．2 零件与工件要素

3．1．3 控制及检测设备要素

3．2 虚拟生产线三维可视化的实现

3．2．1 虚拟生产线模型的基本组织单元

3．2．2 虚拟生产线模型的数据导入方法

3．2．3 虚拟生产线模型三维显示

3．3 虚拟生产线场景效果

3．4 本章小结

第四章 实时监控模块的研究

4．1 实时数据获取过程

4．1．1 数据获取模块

4．1．2 实时数据模块

4．2 基本运动的实现

4．2．1 生产设备运动分析

4．2．2 直线运动配置函数

4．2．3 旋转运动配置函数

4．2．4 缩放运动配置函数

4．3 实时数据驱动虚拟场景

4．3．1 配置运动数据

4．3．2 实时数据驱动虚拟场景的实现

4．4 本章小结

第五章 产品性能测试

5．1 检测数据处理流程

5．2 电子油门踏板检测指标

5．3 电子油门踏板检测数据处理

5．3．1 基于中值滤波的平缓处理

5．3．2 基于均值滤波的平缓处理

5．3．3 离散数据点的拐点自动确定算法

5．4 测试试验分析

5．4．1 测试分析流程

5．4．2 测试结果分析

5．5 本章小结

第六章 虚拟智能生产线系统实现及应用

6．1 系统开发环境

6．2 系统界面布局

6．3 三维可视化实时监控模块运行测试

6．4 产品性能测试模块运行测试

6．5 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 课题总结

7．2 研究展望

致谢

参考文献

作者简介