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基于六自由度Stewart平台的汽车驾驶模拟器研究
| 论文题名： | 基于六自由度Stewart平台的汽车驾驶模拟器研究 |
| 关键词： | 六自由度;校验平台;汽车驾驶模拟器;体感算法;运动学参数;控制软件;计算机控制系统;视景仿真系统;驾驶员;建模与仿真;综合控制;执行机构;运动特性;虚拟样机;设计合理;汽车工业;模拟效果;理论基础;控制策略;空间问题 |
| 摘要： | 随着汽车工业的飞速发展，有关汽车驾驶模拟器的研究愈来愈受到人们的重视。汽车驾驶模拟器可用于对驾驶行为和运动性能进行研究，也可用于对驾驶员的培训。其相关研究工作在室内就可以完成，对场地和设备要求较低，这不仅大大缩短了研究时间并降低了研究成本，而且也更加安全、方便。而六自由度Stewart平台由于其优异的运动特性，可以方便地作为一个驾驶模拟执行机构。这使得它越来越广泛的应用于汽车驾驶模拟器中。 本文旨在对六自由度Stewart平台进行研究，以使其运动能够真实的模拟汽车的运动，从而让坐在其上的驾驶员产生身临其境的驾驶感觉。 本文首先简要的介绍了汽车驾驶模拟器的组成，导入了六自由度Stewart平台反解模型并对平台的工作空间问题进行了分析。该部分主要是为后面的研究奠定理论基础。 其次对体感算法进行了研究。因为传统的经典体感算法存在着种种缺陷，本文设计了一种新的最优体感算法，仿真结果表明该算法和经典体感算法相比，能得到更合理的平台运动学参数，可以使平台有更逼真的模拟效果。 再次对六自由度Stewart平台进行了虚拟样机建模与仿真，其主要目的是在平台正式运行之前检验其运动学参数是否合理，防止产生干涉等问题。同时让人能够直观的观察到平台的运动，从而更好的校验平台的控制策略。 接着使用LabVIEW8.6编写了汽车驾驶模拟器的控制软件，该软件的主要作用是综合控制驾驶舱系统、计算机控制系统和视景仿真系统。它在整个驾驶模拟器中起到关键的作用。 最后是进行驾驶模拟器的安装与调试，其主要目的是验证体感算法的正确性和检验控制软件的功能。实验结果表明体感设法设计合理，控制软件方便实用，六自由度Stewart平台能够较好的完成驾驶仿真任务。 |
| 作者： | 刘磊 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 段建民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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