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原文传递铁路救援起重机仿真器液压系统工作逻辑仿真及其动态可视化研究

论文题名：	铁路救援起重机仿真器液压系统工作逻辑仿真及其动态可视化研究
关键词：	铁路救援起重机;仿真器;液压系统;动态可视化
摘要：	随着我国铁路运输事业的发展，先进的铁路救援起重机被引进，并以其强大的功能在铁路事故救援工作中发挥着重要作用。为充分发挥铁路救援起重机的功能，需要对铁路救援起重机驾驶员进行日常培训。最有效的培训方式是让受训人员在真实的灾难现场，操作真实的救援车辆，进行救援训练。但铁路救援起重机设备昂贵，不适合作为培训之用，灾难现场可遇不可求。铁路救援起重机仿真器采用虚拟现实技术设计出各种灾难场景，采用计算机仿真技术模拟铁路救援起重机的控制逻辑，再结合部分真车操纵设备，为受训司机提供逼真的灾难场景，真车的操作，真实的操作响应，适宜作为培训之用。为正确模拟铁路救援起重机液压系统的工作逻辑，本课题提出开发逻辑可视化仿真软件的研究目标。该软件不仅应能够正确模拟铁路救援起重机液压系统的工作逻辑，还应能够实现液压系统工作逻辑的实时、动态、可视化仿真。　　铁路救援起重机自身突发故障会为铁路救援工作带来更大的困难，为使驾驶员能够迅速正确地解决铁路救援起重机自身故障，需要让驾驶员对铁路救援起重机的工作原理进行了解。逻辑可视化仿真软件能够为铁路救援起重机仿真器提供动态可视化的液压系统模型，以可视化的模型界面显示液压系统的原理，以动态变化显示液压系统的工作过程，易于理解和接受。而且逻辑可视化仿真软件以图元模型表示液压元器件，用可视化的方式建模，图元模型可复用，有效避免了重复开发，系统建模过程简单易学，模型维护方便。所以逻辑可视化仿真软件有很大的研究意义。　　现有液压系统仿真软件多以理论研究、参数设计、离线仿真为主，没有能够提供实时、动态、可视化系统模型的软件。所以逻辑可视化仿真软的开发存在必要性。　　本文的研究内容: 　　1.分析液压系统的结构组成、工作原理及液压元器件模型的建模需求。　　2.针对液压系统的工作逻辑，对逻辑可视化仿真软件的底层算法进行设计。　　3.针对逻辑可视化仿真软件实时仿真的需求，采用简化模型算法的方法来提高模型的实时性，并对各种液压元器件的实时仿真算法进行研究。　　4.对逻辑可视化仿真软件的动态、可视化仿真的实现方式进行了研究。　　5.对逻辑可视化仿真软件进行需求分析，编写软件模型层代码，参与软件控制层代码的编写，进行软件功能测试。　　6.对铁路救援起重机液压系统的组成及工作原理进行分析。应用逻辑可视化仿真软件建立铁路救援起重机液压系统模型，并将模型应用到铁路救援起重机仿真器中，对模型的实时性、正确性、动态仿真及可视化仿真的功能进行测试。　　本文的研究成果: 　　1.实现对液压系统工作逻辑的正确仿真。　　2.提出各液压元器件的实时仿真算法。　　3.实现液压系统工作逻辑的动态可视化仿真。　　4.应用开发的逻辑可视化软件建立了铁路救援起重机液压系统模型，并将其应用到铁路救援起重机仿真器中测试。测试结果显示:铁路救援起重机液压系统模型能够满足实时、正确、动态、可视化的仿真需求。
作者：	张馨月
专业：	控制工程
导师：	朱金陵
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文