面向对象方法在“岸边集装箱起重机”仿真训练器中的应用.doc

1、 码 编 写 。 并 且 给 出了 运动 模型 的 建立 以 及程 序 实现 方 法。完整 ， 规 范 。类的 提 取、 类之间 联系的 捕 捉 、 静态行 为及动 态行 为的 描 述， 进行 了 完整 的上 海 海 运 学 院 硕士 学 位 论文面向 对 象 方 法在 “岸 边集 装 箱起重 机 ” 仿 真 训 练 中 的 成 用 甌 瑆 ， 面向 对 象 方 法枉 “岸 边集 装 箱起耍 机 ” 仿 真 训 练器 中 的 应 用 瓵 ， 本 论文是我 个人 在导 师指 导 下 进 行的研 究工 作 及取 得 的研 究成果 。论文中除了 特 别加 以 标注 和 致谢的地方 外 ， 不 包 含

2、 其他人 或 其他机 构已 经发 表 或撰 写 过的研究成果 。其他同 志 对本 研究的启发 和 所 做 的贡献均 已 在论文中作作 者 签名 ：本 人 同 意 上 海 海 事 大 学 有 关 保 留 、 使 用学 位论文的规 定， 即 ：学 校 有 权保 留 送交 论文复印 件， 允 许论文被查 阅和 借 阅： 学 校 可 以 上 网 公布 论文的全第 一章绪 论 韵 竽 褪 粜 缘亩 嗝教 寤 航 咴诙 允 堤宥韵 蟮 牧 炕 粜 参 数和仿 真 训 练器 最 早 出 现 在 战 斗 机 、舰 艇 、坦克、航天器 等 军 事 航空 航海 领域。早 在 ：将分布 在 不同 地 点直 接 以

3、现 实 世界中 可分离 、可识 别 的 真 实 实 体 作 为对 象 。整 个 系统 的 功能 是 由 对象 的 操作 及 对 象 信息 的 彼 此 综 合利 用 来实 现 的 。对 象 间 信息 的 传递引 起 系统 所 有 嗝教 宸 抡 上 海 海 运 学 院 硕士 学 位 论文 悄芊抡 嬉灰 环 抡 孀 蚁低 常航 呓鼋 鲂 枰 P 脊 赜 谙 低 车闹 J 目 的 、事 实 及 软件 工 程 化 设 计软件 开 发 的 目 标 是 在 规 定 的 投资和 时 间 内 ， 丌 发 出 符 合用 户需 求 的 高 质 量 的 软件 。为了 达 到此 目 的 ， 需 要 选 择 成 功的 软

4、件 开 发 方 法。面向 数据流的 开 发 方 法。该方 法简 单 实 用 、应 用 较 广 、技术 成 熟 。结构 化 方 法总的 指导 思 想 是 自顶 向下 、逐步 求 精 ：其 基 本 原则 是 功能 的 分解与抽 象 ， 它 是 软件 工 程 中 最早 出 现 的 开 发 方 法， 特 别 适 合于 数据处 理 领域的 问题 。结构 化 方 法对 于 规 模 特 别 复 杂的 项 目 适 应 性 差。该方 法难 于 解决软件 重 用 问 题 ， 难 于 适 应 需 求 变 化 的 问 题 ， 难 于 彻底 解决维 护 问 题于 应 用 此 方 法， 基 于 椒 木 窒 扌 裕 址 沽

5、薐 材 煽 7椒 篤 是 一个 基 于 模 型 的 方 法。它 的 主 要 思 想 是 将软件 系统 当作 模 型 给 以 描述 ， 把 软件 的 输 入 、输 出 看作 模 型 的 对 象 ， 把 这 些对 象 在 计 算机 内 的 状态 看作 该模 型 在 对 象 上 的 操作 ， 他 的 目 的 是 给 软件 系统 最 高 一级 抽 象 直 到最 后 生 成 目标 的 每 一步 都给 以 形式说明 ， 以 此 提 高 软件 的 可靠 性 。从 下 图 中 我们 可以 看出 ， 面向 对 象 的 丌 发 方 法明 显 不同 。在 “岸 边集 装 箱 起 重 机 仿 真 训 练器 ”的 早

6、期丌 发 过程 中 ， 采 用 的 是 传统 的 面向 过程 的 结构 化 程 序 设 计 方 法， 但 是 随 着仿 真 训 练器 研制工 作 的 深入 ， 就 暴 露许多 不足 之上 海 海 运 学 院 硕十 学 位 论文上 海 海 运 学 院 硕士 学 位 论文上 海 海 运 学 院 硕士 学 位 论文 第 四章根 据第 三 章的 分析 及 设 计 结果 ， 选 用 进 行 具 体 的 程 序 代码 实 现 ， 体现 设 计 中 面向 对 象 封 装 、继 承、多 态 、数据隐 藏 等 特 性 。由 于 时 间 、人 力 等 客 观 原因 ，“岸 边 集 装 箱 起重 机 仿 真训练 器

7、的 基 本 功 能 及 要 求货 物 起升 ， 小 车 行 走 ， 大车 运 行 ， 前大梁 俯 仰 等 各 机 构 操作 的 各 开 关 、按 钮 ， 以及 相 应 的 指示 灯 等 。动 模 型 的 建模 ， 来模 拟 视 景： 通 过控 制 现 场采 集 的 声音 模 拟 音 效 ； 进 行 座椅振 荡 淘 碧 骰 髡 萄 谌荩 缟 柚 锰 炱 纯 晴天 、多云 、阴 天 以及 白 天 、夜卜海 海 运 学 院 硕十 学 位 论文进 行 客观的 操作 评 估 的 子 系统 。包 括环境 仿 真 菔皇 蚁 低 场 泳跸 低 场 粝 煜 低 来模 拟 “岸 边 集 装 箱 桥 系统 工 作

8、原 理 及 技 术 需 求“岸 边 集 装 箱 起重 机 ” 仿 真训练 器的 开 发是 为了 培训岸 边 集 装 箱 起重 机 驾驶员。其 意 图 是 为了 有 效 的 降低 培训成本 ， 减 少事故 的 发生 率， 增 加 安 全 性， 增 强培训效 果 。这 就 要 体 现 虚 拟 现 实系统 的 下列 四 个特 点 ：上海 海 运 学 院 硕士 学 位 论文对 系统 功 能 的 规 定：面 向 对 象 方法 在“ 岸 边 集 装 箱 起蓐 机 ” 仿 真训练 中 的 应 用上 海 海 运 学 院 硕士 学 位 论文第 三章 面向 对 象 仿 真 建 模义 ，而 对 象 则 是 符合这

9、种 定义 的 一个 实体。所以 一个 对 象 是 一个 类的 实例 。同 时 ，我 们 也可以 这 样来理 解 类与 对 象 的 概念。现 实世界 中 的 事物可分 为两大 类，即 物质 和 意识 。物质 表达 的 是 具体的 事物； 意识 描 述 的 是 某一抽 象 的 概念。例 如 “自行 车”和 “这 辆 白 色 的 自行 车” ，“这 辆 白 色 的 自行 车”是 物质 ，它 是 具体的 客观 存在 ；“自行 车”是 意识 ，它 是 一个 抽 象 的 概念，是 对 客观 存在 的 事物的 一种 概括 。这 些 现实世 界 中 的 事物可直 接 映 射到 面向 对 象 中 的 “对 象

10、”，现 实世 界 中 的 意识 可对 应 面向直 接 的 存取对 象 的 属 性 ，只 能通 过 几个 允 许外部使 用 的 服务与 对 象 发 生联 系 。确切 的上 海 海 运 学 院 硕士 学 位 论文如 同 世间万 物存在 着 千 丝 万 缕 的 联 系 ，作 为现 实世 界 的 反映 ，对 象 相 互 之 间也存 面向 对 象 的 方 法选择 甇 椒 荊 标 识 类与 对 象 的 语义 。 标 识 类与 对 象 之 间的 关 系 。现 。它 的 缺 点 在 于不能有 效 的 找出 每 个 对 象 和 类的 操作 。类也是 十 分 困难 的 。 甇 疌 椒 怯 蒔 严低 澈嵯 蚧 治

11、N 甯 霾 愦危 琌 把 系 统 纵 向 划 分 为四 个 部分 ，从 而 形 成 一 是 在 年 提 出 的 一种 用 例 驱动 的 面向 对 象 开 发 方 法。 每 个 用 例 都是 使 用 系 统 的 一条 途 径。用 例 的 一个 执 行 过 程 可以 看作 是 用 例 的 实面向对 象 方 法柏 ： “岸 边集 装 箱起重帆 ”仿 真 训 练 中 堕 塑 的 指导 下 进 行 修 订 状 态 图： 用 状 态 图捕 获系 统 的 动 态 视 图。构 成 模 型 的 状 态 图表示 系 统 状态 上 的 功能性 依 赖。从 以 对 象 为中 心 的 观 点 皇 且 杂美 V 行 牡墓

12、鄣 来看，他 们 也表示 系 统 的 功能。这 有 助 于进 行 详 细 设 计 ，以 确保对 操作 的 条 件 限 制 进 行正确地 编 码 、对 封 装 动 态 状 态 的 类编 码 而 言 ，这 也体现 了 可维护 性 、内聚 和 健 壮性 。忽 略 了 这 点 ，整 体上 就 丧 失 了 对 各个 体的 功能项的 深 入理 解 。上 海 海 运 学 院 硕士 学 位 论文面向 对 象 方 法在 “岸 边集 装 箱起重 机 ” 仿 真 训 练器 中 的 应 用 和 相 关 的 情 景形 式 表示 这 个 信 息 。 隹 图 集 装 箱码 头 工 艺 流程 图上 海 海 运 学 院 硕士

13、学 位 论文集 装 箱码 头 的 主要设 备可以 分 为两类： 装 卸 设 备和 装 载设 备。其 中 装 卸 设 备为集 装 箱起重 机 ： 装 载设 备包 括 船舶 和 集 装 箱卡车 虺 萍 ，以 及 集 装 箱。集 装 箱起重 机 主要用 于集 装 箱枢纽和 中 转港 口 ，对 集 装 箱运 输 船舶 进 行 装 卸 作 业和 港 口 集 装箱货 场 上 进 行 堆 码 作 业，主 要机 型 包 括 岸 边集 装 箱起重 机 、轮 胎 式 或 轨 道 式 集 装 箱门式起重 机 等 。架和 支承在 门 架上 的 桥架组 成 ，行 走 小车沿 着 桥架上 的 轨 道 用 专用 吊具吊运 集 装 箱，进 行 装 卸 船作 业。门 架可沿 着 与 岸 线 平行 的 大 车轨 道 行 走 ，以 便 调整 作 业位 置和 对 准箱位 。为了 便 于船舶 靠离 码 头 ，桥架伸 出 码 头 外面的 部分 可以 俯 仰。岸 边集 装 箱起重机 的 框 架结 构 分 为 秃 虷 型 ，主 梁 的 结 构 形 式 分 为单 箱形 梁 、双 箱梁 、板梁 与 桁 梁组 合、 桁 架结 构 主梁 。上 海 海 运 学 院 硕士 学 位 论文面向 对 象 方 法在 “岸 边集 装 箱起重 机 ” 仿 真 训 练器 中 的 应 用前 伸 梁 俯 仰机 构 通 常 设 置在 机 器 房内。