题目：虚拟维修建模与仿真研究

虚拟维修技术一方面已经逐渐成为开展维修性设计分析的一种先进技术手段，另一方面随着深入研究也凸现其在基础理论和基础方法研究上的不足，虚拟维修在建模与仿真等核心环节的研究存有很大的局限，为此，本文提出虚拟维修概念体系，探讨虚拟维修理论与方法，在此基础上开展虚拟维修模型、仿真调度与控制和分析方法的深入研究。本章首先论述了虚拟维修的概念和内涵，建立虚拟维修概念体系。在方法论层次对虚拟维修的方法基础进行阐述，随后展开论述虚拟维修研究内容、工作流程、关键技术和综合设计过程，形成虚拟维修理论与方法体系。并进一步对虚拟维修系统的目标、体系结构和功能层次进行了详细论述。为有效的表达维修全过程及各类资源之间的关系，本文提出虚拟维修集成建模的概念，并建立了一种基于面向对象时间Petri网的虚拟维修模型，从模型的结构、形式化定义、组成元素、逻辑关系、时序关系、数据结构以及来自功能模型的映射规则等几方面进行研究。针对目前缺乏对虚拟维修过程中各类资源合理分配和维修方案优化的研究，本文提出基于启发式搜索的虚拟维修仿真调度方法。在虚拟维修仿真调度目的、流程和冲突的分析基础上，建立仿真调度的目标函数、约束条件和仿真冲突解决策略，并给出基于启发式搜索的仿真调度算法，同时对虚拟维修仿真控制功能和算法进行研究。根据维修性设计过程中大量的定性要求和定量要求论文建立了基于虚拟维修模型的分析，基于虚拟样机、人体模型的维修性设计分析和基于多级模糊综合评价模型的维修性综合分析方法。研究基于虚拟维修模型的数学分析方法和仿真分析方法对维修时间、维修保障资源确定、资源利用率和维修费用的定量分析，建立维修性、维修过程、维修工具和人素分析因素体系并基于多级模糊评价模型开展综合分析与评估。论文最后通过飞机典型设备维修为例，在虚拟维修建模与仿真软件原型基础上对本文提出的虚拟维修模型、仿真调度、控制和虚拟维修分析方法进行了实例验证，结果表明应用实例验证了本文所提出的方法的有效性，为支持维修性工程应用提供了可行的技术途径。