摘要：为了实现对纳米位移定位控制器的运行状态进行实时监控、系统性能分析、参数优化设置与下载等功能,设计与开发了一种多功能监控平台。介绍纳米位移定位控制系统的系统框架,根据控制系统调试和用户应用需求,提出一种快速实现USB通信方法并制定了相应的通信协议,用于实现多功能监控平台与控制器之间通信。在软件的界面功能实现过程中采用统一建模语言进行分析和设计。软件测试结果表明了该多功能监控平台的可靠性和有效性。

摘要：随着智能制造的发展,数字孪生技术在制造业中的应用逐步深化,可以用于复杂设备的运行监测。为实现柔性生产线的三维可视化与加工过程监控,同时指导用户对生产过程进行管理和预测,设计开发了一种基于数字孪生的柔性生产线状态监测系统。该系统的基本架构包括数据保障层、建模计算层、数字孪生功能层、用户空间层,保障了系统的功能性、时效性、可操作性等。同时从几何模型、行为模型、数据模型三个维度构建了数字孪生系统模型,实现了动作特征虚实融合一致性和工艺数据与质量数据采集。以某柔性生产线为例进行实验测试与分析,系统可以与实际柔性生产线正常通讯并对数据做出响应,且延迟均值为131.1 ms,可见虚拟映射与现实状况保持高度一致,验证了该方法的可行性。

摘要：设计开发了一种数字孪生系统,该系统对整个设备进行虚拟映射,实现设备的三维可视化展示与加工过程监控,同时为用户生产过程管理和预测提供技术支持。首先从数据保障层、建模计算层、数字孪生功能层、用户空间层4个层面构建了数控机床数字孪生体。系统通过边缘计算机,以及部署的多传感器数据采集系统,实现对数控运行数据的处理和分析,对机床健康状态和铣削状态的实时监测。同时,通过数据模型的建立和算法的分析,保证了数据采集、传输、处理的时效性,对机床的健康状态和零件加工的质量进行预防性建议,帮助用户对生产过程进行辅助决策。以某柔性生产线为例,实现了对设备的三维映射,各类信息的更新时间约为127.8 ms,并且数据分析程序持续监控数据状态,如有异常则会在管理界面报警,验证了该方法可行,且能合理进行预防性维护预测。