[发明专利]一种自动化系统仿真方法

权利要求书

1.一种自动化系统仿真方法，其特征在于：具有同步仿真功能；系统中包括n个仿真域，n＝1，每个仿真域中包括演示器、设备模型、货物模型、静态模型；

演示器：演示器包含过滤器参数，通过设置过滤器参数可以决定演示器中被显示的对象；相机参数，包括位置、方向和视角；和光线参数，与模型的可视化参数相作用，决定被显示对象的显示效果，对仿真域中的内容进行渲染和呈现，主要包括货物模型、设备模型、静态模型的位置，以及货物模型和设备模型的运动情况；

货物模型：是对货物或其它被动移动物品进行仿真的模型；仿真参数有可视化参数，包括纹理、形状、颜色、反光系数、漫反射系数；用以进行碰撞检测的物理检测参数；用以进行动力仿真和加速度仿真的惯性参数；

设备模型：用以对具有运动功能的设备进行仿真，设备模型包含可视化参数，物理检测参数，惯性参数；可视化参数与演示器中的光线参数相结合，共同决定在演示器中的显示效果，包括纹理、形状、颜色、反光系数、漫反射系数；物理检测参数用来进行碰撞检测；惯性参数用来进行动力仿真和加速度仿真；

静态模型：包括可视化参数，包括纹理、形状、颜色、反光系数、漫反射系数；物理检测参数，用以进行碰撞检测；静态模型不能运动，也不能被设备模型绑定；

在进行同步仿真时，首先在系统启动时根据系统配置加载静态模型、设备模型和初始的货物模型，然后在运行过程中实时获取各种设备的数据，根据设备数据创建或者销毁设备模型及货物模型，设置设备模型的参数，参数包括：运动参数，位置信息，锚定关系，锚定关系主要包括货物与设备模型的锚定关系，即货物随着哪个设备模型运动；设备模型与设备模型的锚定关系，锚定速度，锚定后的货物模型或设备模型获得的xyz轴上的线速度和xyz轴上的角速度。

2.根据权利要求1所述的一种自动化系统仿真方法，其特征在于：具有偏差分析功能：同步仿真时，系统采集设备的运行控制参数，并根据运行参数计算出模拟结果；然后将模拟结果与采集到的设备实时运行数据进行比较，当发现模拟结果与实时运行数据偏差超出阈值时，根据分析结果对系统中的设备参数进行校准。

3.根据权利要求2所述的一种自动化系统仿真方法，其特征在于：具有模拟仿真功能：仿真域中还包含一个仿真逻辑控制器和一个任务调度中心；仿真逻辑控制器模拟实际设备发出虚拟的设备运行状态数据消息；调度中心加载运动控制算法，并发送运动控制参数；仿真域根据运动控制参数、虚拟的设备运行状态，检测是否发生了碰撞或者阻塞来验证运动控制算法是否合理。

4.根据权利要求3所述的一种自动化系统仿真方法，其特征在于：具有加速仿真功能；通过设置加速系数，按照加速系数对仿真结果进行加速，从而更快的得到仿真结果。

5.根据权利要求4所述的一种自动化系统仿真方法，其特征在于：具有自动求解功能；仿真域中的任务调度中心还能够加载调度任务，通过加载调度任务和调度算法，并遍历计算每个算法在不同参数情况下完成不同任务时的运行结果，选出能够完成不同任务的最优算法和参数。

6.根据权利要求5所述的一种自动化系统仿真方法，其特征在于：具有自动控制功能；仿真域根据自动求解得到的完成不同调度任务的最优算法和参数，向运动控制系统实时发送运动控制指令，从而实现自动控制。

7.根据权利要求1-6所述的一种自动化系统仿真方法，其特征在于：仿真域中所有通信均为消息的方式，仿真域中包含数据通信中心，仿真域中的每个模块以消息的方式向数据通信中心进行发布和订阅；消息中包括主题和数据两部分，主题为字符串形式，消息按照主题进行发布和订阅；数据通信中心接收到某一主题的消息，然后将该消息转发给所有订阅该主题的模块；每个相同主题的消息，其数据具有统一的格式，发布者按照该格式发布数据，订阅者按照该格式解析数据。