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列车驾驶模拟器体感模拟的仿真研究
| 论文题名： | 列车驾驶模拟器体感模拟的仿真研究 |
| 关键词： | 全功能列车驾驶;模拟器;六自由度运动平台;运动学模型;体感模拟;实时控制算法 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路和城市轨道交通事业的快速发展，使得列车司机培训技术需要进一步地提高，因此开发具有列车运动体感模拟仿真系统的全功能列车驾驶模拟器具有重要的意义。本文以列车驾驶模拟器的运动体感模拟仿真系统为研究对象，着重研究了其硬件载体六自由度运动平台的机构学、运动学和体感模拟滤波原理，设计出适用于实时控制系统的控制算法，为自主开发六自由度运动系统提供了很好的参考和仿真工具。 论文分析了六自由度运动平台上、下平台两者之间矢量关系，建立了显式的六自由度运动平台的位置正反解模型；以机构影响系数法建立了显式的六自由度运动平台的运动学模型；根据人体感知理论，提出了基于经典滤波算法的体感模拟仿真算法，并推导出离散化的时不变线性系统仿真模型。在以MATLAB为分析工具建立的数学模型基础上，设计了适用于实时控制的基于C++程序语言的控制算法：设计了采用Newton-Raphson迭代法的实时位置正解算法；通过矩阵计算模块设计出实时运动学计算算法；以离散系统的迭代法设计出实时体感滤波算法。最后，采用面向对象的软件设计方法开发了列车驾驶模拟器体感模拟仿真软件，在人机交互情况下进行列车驾驶模拟仿真，仿真结果直观地显示六自由度运动平台模拟列车运动过程中的运动状态与动感信息，并证明了相关实时控制算法的正确性。 |
| 作者： | 陈志雄 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 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： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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