浅议化工仿真系统的研究与开发

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1、图书分类号UDCTP391硕士学论文化工仿真系统的研究与开发郭艳军指导教师(姓名、职称)丑佥堡熬攮纪良雄副夔攫申请学位级别亟±论文提交日期至鲤Z年垒月!璺日论文答辩El期至鲤!年生月丝日学位授予El期——年——月——El答辩委员会主席2007年4月18日化工仿真系统的研究与开发摘要计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术，它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点。化工仿真系统作为化工生产过程中分析、设计、试验、评估的必不可少的手段，它的应用对于提高生产效率和保证安全生产都具有极其重要的意义，而化工仿真系统的可重用性、可扩展性以及可视化

2、一直都是化工仿真领域的研究热点。本文的主要工作是对化工仿真系统的研究与开发，包括三维模型的建立、模型驱动的设计和实现、化工工艺数学模型的建立和计算机实现、工艺模型仿真子系统与视景仿真子系统之间网络通讯的实现和通讯过程、仿真系统人员培训功能的实现。系统以某商危化学品生产装置为研究对象，对其运用面向对象仿真技术与虚拟现实技术相结合的方法进行设计与开发。该系统分为两个子系统：化工视景仿真子系统和化工工艺模型仿真子系统，框架设计采用客户端／服务器端模式，通过TCP／IP协议进行通讯。其中化工视景仿真子系统作为客户端，进行化工生产流程的三维显示，化工工艺模型子系统作为服务器端，对化工

3、视景仿真子系统的三维显示提供后台数据支持并对操作人员的操作进行评价。将工艺流程分析计算结果、三维视景以及操作评价结合在一起是本系统的特点之一，它改变了以往化工仿真系统单一的培训功能，加入了三维展示部分，对模拟培训和虚拟试验具有深远意义．关键字：仿真，面向对象，数学建模，工艺模型StudyandDevelopmentofChemicalSimulationSystemGUOY删un,KONGIjn鲥oABSTRACTTheemulationtechnologyofthecomputerisatechnologytocarryoutscientificexperimentbyu

4、tilizingcomputersoftwaretoimitatetherealenvironment．Ithasmanyadvantagessuchaseconomical，reliable,practical，safe，flexibleandreusable．Chemicalemulationsystemisanessentialmeansofanalyzing,designing,testing，assessinginthechemicalproductionprocess,whoseapplicationhasextremelyimportantmeaningsfo

5、rimprovingproductionefficiencyandguaranteeingsafetyinproduction，andthereusable,expansibilityandvisualofchemicalemulationsystemhasbeenhotspotofthechemicalemulationfieldallthetime．Themajorworkofthispaperistheresearchanddevelopmenttothechemicalemulationsystem，includingbuildingthethreedimensio

6、nalmodel，designingandrealizingthedrivesofmodel，buildingthemathematicsmodelofthechemicalcraftandrealizing,realizingthenetworkcommunicationbetweenthemodelemulationsubsystemofthecraftandvisionsimulationsubsystem，realizingsystematicstafftrainingfunctionofemulation．Thissystemmakestheproducefurn

7、itureofakindofhighlydangerouschemicalsastheresearchobiect，itbadbeendesignedanddevelopedbycombiningthemethodofOrient—Obiectandthevirtualrealitytechnology．Thissystemisdividedintotwosubsystems：Chemicalvisionsimulationsubsystemandche瑾dcalcraftmodelemulationsubsyst