面向?qū)ο蠓椒ㄔ凇鞍哆吋b箱起重機(jī)”仿真訓(xùn)練器中的應(yīng)用.pdf

1、2000年結(jié)合上海市教委重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)裝備項(xiàng)目，我校開(kāi)始研制開(kāi)發(fā)“岸邊集裝箱起重機(jī)仿真訓(xùn)練器”，成為國(guó)內(nèi)港口機(jī)械領(lǐng)域第一臺(tái)仿真訓(xùn)練器。然而限于當(dāng)時(shí)軟、硬件的條件限制，加上缺乏經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)存在著一些缺點(diǎn)和問(wèn)題，限制了對(duì)港口機(jī)械虛擬仿真的進(jìn)一步深入研究與系統(tǒng)的擴(kuò)展。目前，我校的上海市教委重點(diǎn)學(xué)科“機(jī)械設(shè)計(jì)及理論”建設(shè)已把現(xiàn)代集裝箱裝卸設(shè)備的虛擬仿真作為重點(diǎn)建設(shè)領(lǐng)域之一。并決定在原有的基礎(chǔ)上，對(duì)前期開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行改造，進(jìn)而將“岸邊集裝箱起重機(jī)仿真訓(xùn)練

2、器”擴(kuò)展成“港口機(jī)械仿真訓(xùn)練器”。 由于前期的開(kāi)發(fā)一直采用過(guò)程式結(jié)構(gòu)化的開(kāi)發(fā)模式，存在很大的局限性。因此這次第一步要實(shí)現(xiàn)的是對(duì)原有的系統(tǒng)使用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行改造。本論文即是這第一步改造工作的必要的且是主要組成部分，通過(guò)對(duì)“岸邊集裝箱起重機(jī)”的原型系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，給出了詳細(xì)的系統(tǒng)分析，接著利用UML語(yǔ)言進(jìn)行了開(kāi)發(fā)的建模，并實(shí)現(xiàn)了部分代碼。 本論文的主要工作如下： 1.針對(duì)隨著研究的深入原有系統(tǒng)暴露出來(lái)的種種問(wèn)題

3、，如原有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)困難、復(fù)用性低、擴(kuò)展性能差、對(duì)問(wèn)題的描述理解性差等等，列舉了要對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行改造的原因。 2.分析了面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用于仿真領(lǐng)域的種種優(yōu)點(diǎn)，亦即我們選擇采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行改造的原因。 3.進(jìn)行了詳細(xì)的系統(tǒng)分析。首先進(jìn)行了系統(tǒng)需求分析，在功能需求分析部分給出了“岸邊集裝箱仿真訓(xùn)練器”所提供功能的詳細(xì)定義，在技術(shù)需求部分對(duì)組織的環(huán)境、硬件和軟件有關(guān)的操作目標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。 4.采用U

4、ML語(yǔ)言，應(yīng)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)建模。對(duì)“岸邊集裝箱起重機(jī)”原型系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)的描述。在分析了原型系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行用例建模，生成用例圖。根據(jù)用例圖，提取類(lèi)，同時(shí)從原型系統(tǒng)描述中尋找各個(gè)類(lèi)之間的聯(lián)系。將各個(gè)類(lèi)制作成CRC卡片，通過(guò)排列CRC卡片尋找聯(lián)系，檢驗(yàn)類(lèi)圖是否完整。并且將類(lèi)分層，生成層次分明的類(lèi)圖。接著，分析各個(gè)類(lèi)的動(dòng)態(tài)行為，進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模。畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，以便捕捉類(lèi)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的動(dòng)態(tài)行為。 5.部分代碼的實(shí)現(xiàn)。本文實(shí)現(xiàn)了部分類(lèi)聚

5、合關(guān)系、繼承關(guān)系、多態(tài)等的具體代碼編寫(xiě)。并且給出了運(yùn)動(dòng)模型的建立以及程序?qū)崿F(xiàn)方法。 6.最后介紹了面向?qū)ο蟮臏y(cè)試與維護(hù)，使得采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)開(kāi)發(fā)的過(guò)程更為完整，規(guī)范。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)有： 1.首次將面向?qū)ο蠹夹g(shù)與港口機(jī)械仿真相結(jié)合，對(duì)岸邊集裝箱起重機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行類(lèi)的提取、類(lèi)之間聯(lián)系的捕捉、靜態(tài)行為及動(dòng)態(tài)行為的描述，進(jìn)行了完整的面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)，這些工作都屬首創(chuàng)。 2.在仿真中應(yīng)用UML語(yǔ)言建模，并進(jìn)行了詳盡