基于中間件技術的分布式3D打印控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-01-11 10:12
在工業(yè)級3D打印裝備大型化發(fā)展的過程中,其配備4個甚至更多的激光振鏡掃描系統(tǒng),零件的加工尺寸可達2米以上,待處理的模型文件尺寸可達數(shù)GB甚至更大,且仍在不斷增長。然而由于計算機擴展接口有限且單臺計算機難以滿足該類型文件的處理需求,造成裝備硬件可伸縮性差和數(shù)據(jù)處理規(guī)模受限等問題。針對此類問題,開發(fā)了基于中間件技術、面向服務的上層軟件平臺和基于以太網的底層硬件控制器,進而實現(xiàn)了一種分布式的3D打印控制系統(tǒng)。在對3D打印工藝處理過程以及硬件可擴展性綜合分析的基礎上,設計了基于中間件技術的系統(tǒng)體系結構。系統(tǒng)將3D打印通用數(shù)據(jù)處理過程抽象為服務,并利用中間件使其以獨立的模塊向系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)處理服務。裝備應用程序以面向服務的方式開發(fā),向系統(tǒng)請求服務并將最終的加工數(shù)據(jù)通過以太網分發(fā)給多個硬件控制器。開發(fā)了分布式3D打印面向服務的系統(tǒng)軟件平臺;诟咝阅艿妮p量級中間件ZeroMQ,開發(fā)了以ROUTER套接字為核心的3D打印管理中心,實現(xiàn)各個系統(tǒng)模塊的注冊、數(shù)據(jù)處理流的導向、任務分發(fā)和實時狀態(tài)檢測。同時,提出了基于PUSHPULL并行任務模式對GB級STL模型并行切片的數(shù)據(jù)處理方法,實現(xiàn)了3D打印設備的遠...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
ZeroMQ測試環(huán)境Figure2-5TestingenvironmentofzeroMQ
(c) Windows 環(huán)境校園網環(huán)境不同主機 (d) Windows-Linux 局域網圖 2-6 ZeroMQ 在不同環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸性能測試Figure 2-6 Data transmission performance test in different environment of ZeroMQ.(a)Different processes and the same host in Windows;(b) Different host in Windows LAN; (c)Different host in Windows campus network;(d)Different host in Windows-Linux LAN.因為 ZeroMQ 以驅動庫的形式加載進程序中,故需要對庫大小進行測試 表 2-為 ZeroMQ 在 Windows 平臺上由 Visual Studio 2015 v140 工具鏈編譯后的大小 表 2-1 ZeroMQ 軟件大小Table 2-1 Software size of ZeroMQ32 位 64 位ReleaseDLL: 341KBLIB: 14KBDLL: 451KBLIB: 13KBDebugDLL: 1423KBLIB: 14KBDLL: 1851KBLIB: 13KB在分布式 3D 打印系統(tǒng)中,應具有盡可能快的響應能力,如果由于數(shù)據(jù)本身的傳輸導致整個系統(tǒng)的較大延遲,那么基于中間件的 3D 打印系統(tǒng)就不能提高整體性能
3D 打印遠程監(jiān)控服務 Web 登錄界面
【參考文獻】:
期刊論文
[1]物聯(lián)網通信中間件的設計與實現(xiàn)[J]. 楊慧慧,岳峻,賈世祥,李振波,李文升. 魯東大學學報(自然科學版). 2019(01)
[2]探究序列化與反序列化[J]. 舒尹. 通訊世界. 2019(01)
[3]SLM鋪粉3D打印設備控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 熊金,王體泮. 自動化技術與應用. 2018(12)
[4]基于3D打印技術的制造企業(yè)分布式生產網絡優(yōu)化[J]. 戢守峰,金玉然. 工業(yè)工程與管理. 2018(05)
[5]基于FPGA的SDRAM接口設計及實現(xiàn)[J]. 齊佳碩,王洪巖. 電子測量技術. 2018(19)
[6]FPGA跨時鐘域信號同步設計方法研究[J]. 宋文強,胡毅. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2018(09)
[7]基于ZeroMQ的SOA分布式通信系統(tǒng)設計[J]. 李冬琦,高鍵. 計算機與數(shù)字工程. 2018(06)
[8]基于ActiveMQ的任務集成管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 馮云姣,吳斌,曾輝,盧嘉川,鄭丹晨,韓飛,張婷. 科技視界. 2018(05)
[9]3D打印嵌入式工業(yè)控制系統(tǒng)硬件設計[J]. 葛紅宇,羅茂炫,張建華,安仲帥,邢躍進. 工業(yè)控制計算機. 2018(01)
[10]FPGA設計中跨時鐘域的問題與方法[J]. 王利祥. 電子技術與軟件工程. 2017(24)
博士論文
[1]選擇性激光燒結快速成形中振鏡掃描與控制系統(tǒng)的研究[D]. 文世峰.華中科技大學 2010
碩士論文
[1]基于中間件技術的分布式測試技術研究[D]. 張玉.電子科技大學 2018
[2]基于FPGA的千兆以太網高速圖像采集與傳輸系統(tǒng)的設計[D]. 王昊.內蒙古大學 2017
[3]基于FPGA的三維激光掃描控制系統(tǒng)的設計研究[D]. 張花信.西安電子科技大學 2017
[4]3D打印控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 孟昭鵬.大連理工大學 2017
[5]金屬增材/減材復合成形裝備控制系統(tǒng)設計與研發(fā)[D]. 夏偉.華中科技大學 2016
[6]《3D太空打印技術》(引言)翻譯報告[D]. 趙曉波.四川外國語大學 2016
[7]基于中間件技術的分布式監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 蒲鳳平.西南交通大學 2012
[8]基于ARM+FPGA的激光打標機控制器設計[D]. 閆偉強.南京理工大學 2010
本文編號:2970582
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
ZeroMQ測試環(huán)境Figure2-5TestingenvironmentofzeroMQ
(c) Windows 環(huán)境校園網環(huán)境不同主機 (d) Windows-Linux 局域網圖 2-6 ZeroMQ 在不同環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸性能測試Figure 2-6 Data transmission performance test in different environment of ZeroMQ.(a)Different processes and the same host in Windows;(b) Different host in Windows LAN; (c)Different host in Windows campus network;(d)Different host in Windows-Linux LAN.因為 ZeroMQ 以驅動庫的形式加載進程序中,故需要對庫大小進行測試 表 2-為 ZeroMQ 在 Windows 平臺上由 Visual Studio 2015 v140 工具鏈編譯后的大小 表 2-1 ZeroMQ 軟件大小Table 2-1 Software size of ZeroMQ32 位 64 位ReleaseDLL: 341KBLIB: 14KBDLL: 451KBLIB: 13KBDebugDLL: 1423KBLIB: 14KBDLL: 1851KBLIB: 13KB在分布式 3D 打印系統(tǒng)中,應具有盡可能快的響應能力,如果由于數(shù)據(jù)本身的傳輸導致整個系統(tǒng)的較大延遲,那么基于中間件的 3D 打印系統(tǒng)就不能提高整體性能
3D 打印遠程監(jiān)控服務 Web 登錄界面
【參考文獻】:
期刊論文
[1]物聯(lián)網通信中間件的設計與實現(xiàn)[J]. 楊慧慧,岳峻,賈世祥,李振波,李文升. 魯東大學學報(自然科學版). 2019(01)
[2]探究序列化與反序列化[J]. 舒尹. 通訊世界. 2019(01)
[3]SLM鋪粉3D打印設備控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 熊金,王體泮. 自動化技術與應用. 2018(12)
[4]基于3D打印技術的制造企業(yè)分布式生產網絡優(yōu)化[J]. 戢守峰,金玉然. 工業(yè)工程與管理. 2018(05)
[5]基于FPGA的SDRAM接口設計及實現(xiàn)[J]. 齊佳碩,王洪巖. 電子測量技術. 2018(19)
[6]FPGA跨時鐘域信號同步設計方法研究[J]. 宋文強,胡毅. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2018(09)
[7]基于ZeroMQ的SOA分布式通信系統(tǒng)設計[J]. 李冬琦,高鍵. 計算機與數(shù)字工程. 2018(06)
[8]基于ActiveMQ的任務集成管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 馮云姣,吳斌,曾輝,盧嘉川,鄭丹晨,韓飛,張婷. 科技視界. 2018(05)
[9]3D打印嵌入式工業(yè)控制系統(tǒng)硬件設計[J]. 葛紅宇,羅茂炫,張建華,安仲帥,邢躍進. 工業(yè)控制計算機. 2018(01)
[10]FPGA設計中跨時鐘域的問題與方法[J]. 王利祥. 電子技術與軟件工程. 2017(24)
博士論文
[1]選擇性激光燒結快速成形中振鏡掃描與控制系統(tǒng)的研究[D]. 文世峰.華中科技大學 2010
碩士論文
[1]基于中間件技術的分布式測試技術研究[D]. 張玉.電子科技大學 2018
[2]基于FPGA的千兆以太網高速圖像采集與傳輸系統(tǒng)的設計[D]. 王昊.內蒙古大學 2017
[3]基于FPGA的三維激光掃描控制系統(tǒng)的設計研究[D]. 張花信.西安電子科技大學 2017
[4]3D打印控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 孟昭鵬.大連理工大學 2017
[5]金屬增材/減材復合成形裝備控制系統(tǒng)設計與研發(fā)[D]. 夏偉.華中科技大學 2016
[6]《3D太空打印技術》(引言)翻譯報告[D]. 趙曉波.四川外國語大學 2016
[7]基于中間件技術的分布式監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 蒲鳳平.西南交通大學 2012
[8]基于ARM+FPGA的激光打標機控制器設計[D]. 閆偉強.南京理工大學 2010
本文編號:2970582
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