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汽车模拟器车辆动力学仿真软件的设计
| 论文题名： | 汽车模拟器车辆动力学仿真软件的设计 |
| 关键词： | 汽车模拟器;虚拟视景仿真;实时性;软件设计 |
| 摘要： | 汽车模拟器是一种能够逼真模拟汽车驾驶动作，提供实车驾驶感觉的仿真设备。它可以用来进行车载设备测试以及驾驶员的模拟训练，复现现实中难以重复的驾驶状态以及进行驾驶行为、疲劳、药物对驾驶的影响等方面的研究。汽车模拟器车辆动力学仿真软件利用车辆动力学、虚拟视景仿真技术对汽车的动力学性能进行研究并对汽车驾驶进行模拟。汽车模拟器车辆动力学仿真软件可作为汽车模拟器前期设计的人机接口，在硬件设备没有设计出来之前进行理论的验证工作。这样，不仅能降低系统的开发成本、缩短开发周期，而且对于研制低成本的汽车模拟器有着广泛的应用前景。 本文结合汽车模拟器的实际应用对仿真软件进行了需求分析，确定了软件运行环境和开发工具；明确了软件的开发流程；分别使用Matlab/Simulink和Vortex建立了汽车动力学模型；实现了虚拟视景仿真系统的开发及其关键技术的应用；验证了 UDP/IP协议通讯的实时性；探讨了实现汽车模拟器软件仿真功能的两种不同方法的优缺点。 本系统以Visual C++作为软件开发平台，利用Multigen Creator建立三维模型，Vega创建虚拟仿真实时应用程序，结合在Simulink和Vortex中创建的汽车动力学模型，完成了汽车模拟器车辆动力学仿真软件的开发。其中，方法一以Simulink汽车动力学模型为核心，调用Vega API函数创建视景系统，采用xPC实时系统将汽车动力学模型的求解与虚拟视景的图形渲染独立开来，采用UDP/IP协议完成两者之间的数据通讯。方法二则充分利用Vortex强大的物理引擎实现汽车模拟器软件仿真的功能。最后对以两种不同方法建立的仿真软件进行了调试和运行。 经过软件调试表明，该软件可行。开发出的软件能够在虚拟环境中比较真实地模拟汽车的运动。该软件不仅对汽车动力学模型的验证和改进具有一定的参考价值，而且对于汽车模拟器的开发具有一定的借鉴意义。 |
| 作者： | 苏光磊 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 姜洪洲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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