車(chē)輛駕駛仿真器二自由度體感仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、車(chē)輛駕駛仿真器是一種能實(shí)時(shí)仿真汽車(chē)運(yùn)行狀態(tài)、使駕駛?cè)藛T獲得實(shí)車(chē)駕駛感受的模擬設(shè)備，常用于汽車(chē)研發(fā)、交通安全、駕駛員培訓(xùn)等領(lǐng)域。車(chē)輛駕駛仿真器主要從車(chē)輛性能、駕駛環(huán)境兩方面進(jìn)行仿真。體感仿真系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)車(chē)運(yùn)動(dòng)感受的仿真，是駕駛環(huán)境仿真的重要組成部分，對(duì)于提高車(chē)輛駕駛仿真器的真實(shí)感具有重要意義。
　　常見(jiàn)的車(chē)輛駕駛仿真器運(yùn)動(dòng)平臺(tái)采用電動(dòng)、液壓等方式驅(qū)動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)自由度從三自由度到八自由度不等。這些運(yùn)動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)復(fù)雜

2、、體積較大，常用于科研領(lǐng)域，在駕駛培訓(xùn)領(lǐng)域很難普及應(yīng)用。
　　本文根據(jù)駕駛仿真的特點(diǎn)，分析了培訓(xùn)用仿真器的主要需求，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用的二自由度車(chē)輛駕駛仿真器體感仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用二套由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)缸為驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)仰俯、側(cè)傾兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛縱向、橫向加速度及車(chē)身姿態(tài)的體感仿真。論文所做的主要工作如下：
　　(1)分析了二自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)關(guān)系。根據(jù)RPY角描述法建立二自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的位

3、置反解模型，給出了基于牛頓拉夫遜法的位置正解算法。
　　(2)基于汽車(chē)動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)化模型及運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)理論建立了二自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。以MATLAB為分析工具，研究了運(yùn)動(dòng)平臺(tái)指令與位姿參數(shù)的關(guān)系。
　　(3)在分析車(chē)輛駕駛仿真器體感仿真系統(tǒng)功能需求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的軟、硬件系統(tǒng)。選擇了符合本系統(tǒng)的硬件設(shè)施和實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)備，以Visual Studio2005為軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)發(fā)了體感仿真軟件。
　　(4)搭建