检索结果-内蒙古大学图书馆

北京理工大学学报 2021年第7期41卷 728-733页

作者：王军政蒋铄汪首坤沈伟北京理工大学自动化学院复杂系统智能控制与决策国家重点实验室北京100081 北京理工大学自动化学院伺服运动系统驱动与控制工信部重点实验室北京100081

针对模拟驾驶器对动感逼真度和平台工作空间的需求,将基于洗出算法的体感模拟控制策略应用于6自由度并联式运动模拟器.首先对系统进行了整体设计及数学建模,然后通过分析人体感知机理,提出了基于加速度控制的体感模拟洗出算法;随后具体... 详细信息

针对模拟驾驶器对动感逼真度和平台工作空间的需求,将基于洗出算法的体感模拟控制策略应用于6自由度并联式运动模拟器.首先对系统进行了整体设计及数学建模,然后通过分析人体感知机理,提出了基于加速度控制的体感模拟洗出算法;随后具体研究了模拟驾驶过程中可能存在的多种复杂工况及对应的加速度控制模式;最后,通过联合仿真与实验验证了所提出控制算法的可行性及控制效果,结果显示平台在有限运动范围内动感逼真度得到了显著提升.

关键词：体感模拟算法 6自由度平台模拟驾驶加速度控制

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基于VR运动模拟器的体感模拟算法的研究

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系统仿真学报 2020年第2期32卷 255-261页

作者：李孝禄闫剑锋许沧粟吴宗明张远辉朱俊江中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018 浙江大学能源工程系浙江杭州310013 杭州幻行科技有限公司浙江杭州310053

针对VR(Virtual Reality)运动模拟器使用的经典体感模拟控制算法存在相位延迟、虚假暗示的缺点导致虚实运动一致性不够,引发VR晕动症的问题,提出了一种改进体感模拟算法。改进体感模拟算法在经典模拟算法的基础上加入了前庭感知系统,对... 详细信息

针对VR(Virtual Reality)运动模拟器使用的经典体感模拟控制算法存在相位延迟、虚假暗示的缺点导致虚实运动一致性不够,引发VR晕动症的问题,提出了一种改进体感模拟算法。改进体感模拟算法在经典模拟算法的基础上加入了前庭感知系统,对算法的输出误差进行反馈,采用模糊控制算法对输入加速度和角速度进行修正和预测,并且对虚拟现实中地形的起伏变化进行模拟。在MATLAB/Simulink中对改进体感模拟算法进行建模仿真,仿真结果表明改进体感模拟算法降低了相位延迟和虚假暗示,提高了虚实运动的一致性。

关键词： VR 运动模拟器体感模拟算法前庭感知系统模糊控制算法

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基于改进体感模拟算法的VR防晕运动平台的研究

基于改进体感模拟算法的VR防晕运动平台的研究

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作者：闫剑锋中国计量大学

学位级别：硕士

近两年,虚拟现实（Virtual Reality,VR）技术有了进一步的发展,开始广泛应用于娱乐和教育领域。但是在使用VR的过程中,体验者会出现一些类似于晕车或晕船的不良反应。这些不良的反应被称为晕屏症。晕屏症制约了VR技术的进一步发展。本... 详细信息

近两年,虚拟现实（Virtual Reality,VR）技术有了进一步的发展,开始广泛应用于娱乐和教育领域。但是在使用VR的过程中,体验者会出现一些类似于晕车或晕船的不良反应。这些不良的反应被称为晕屏症。晕屏症制约了VR技术的进一步发展。本文基于虚实运动不一致引发晕屏症的原理,研制了一种VR防晕运动平台,主要包括运动平台的研制、体感模拟算法的研究和VR场景的设计几个方面。第一,运动平台的研制。本文从机械性能、控制精度和市场适应性等方面对国内外运动平台进行了比较分析。根据VR技术对运动平台的需求,提出了一种运用曲轴运动的三自由度新型运动平台,并从整体结构、机械原理、运动学以及控制电路等方面进行了阐述。第二,体感模拟算法的研究。体感模拟算法作为运动平台运动和VR虚拟运动的联系。本文提出了一种改进体感模拟算法,在经典体感模拟算法的基础上引入了模糊控制器和前庭系统模型,改善了经典体感模拟算法中存在的相位延迟、虚假暗示和平台利用率低等问题。使用MATLAB/Simulink对算法进行了仿真分析,发现当输入加速度为3m/s2时,改进体感模拟算法对经典体感模拟算法中存在的2s相位延迟和0.82m/s2的最大加速度误差有较好的改善。第三,VR场景的设计。VR的沉浸性需要精细的操控,VR的交互性需要在较大的移动空间,为了满足这两个条件,本研究使用汽车作为VR场景的第一人称。为了让体验者获得丰富新奇的体验,本研究以一个绿色城市作为VR场景的整体环境,同时在VR场景中添加了一些可以自由活动的动物和汽车。为加强VR场景的沉浸和交互性能,本研究还对VR场景中漫游的第一人称汽车添加了加速、减速及匀速的直线运动和匀速转弯运动以及经过不平路面时的颠簸运动。第四,晕屏症实验分析。分别对使用VR防晕运动平台和固定平台的试验者进行晕屏症测试。选取15名试验者,使用模拟器疾病问卷（Simulator Sickness Questionnaire,SSQ）对晕屏症的严重程度进行量化,同时使用心率和血压作为辅助评价标准,SSQ量表得分越高,晕屏症越严重。实验结果表明,与固定平台相比使用VR防晕运动平台后试验者SSQ量表得分降低了50%,同时,出现晕屏症的时间延后了6min。

关键词：虚拟现实晕屏症体感模拟算法运动平台场景设计 SSQ量表

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用于飞行模拟机失控改出训练的集成体感模拟算法研究

用于飞行模拟机失控改出训练的集成体感模拟算法研究

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作者：金亮南京航空航天大学

学位级别：硕士

根据飞行事故数据统计,民航客机在飞行过程中进入失控状态已经超过可控飞行撞地成为造成严重飞行事故的头号原因。随着近地警告系统的大规模使用,可控飞行撞地导致的飞行事故已经大量减少,相对而言,目前还没有成熟和单一的技术手段来减... 详细信息

根据飞行事故数据统计,民航客机在飞行过程中进入失控状态已经超过可控飞行撞地成为造成严重飞行事故的头号原因。随着近地警告系统的大规模使用,可控飞行撞地导致的飞行事故已经大量减少,相对而言,目前还没有成熟和单一的技术手段来减少或避免飞机进入失控状态。飞行模拟机是目前唯一可以安全、低成本和系统化的进行非正常状态改出训练的工具,但是模拟机广泛使用的运动平台所配备的经典体感模拟算法性能偏于保守,不同状态下增益固定,只能利用一部分平台工作空间,然而飞行过程中的非正常状态通常伴随着飞机的非正常姿态、大幅度的角速度和加速度变化等,偏于保守的经典体感模拟算法对非正常状态惯性运动的模拟能力较低,针对该问题本文提出了集成体感模拟算法的解决方法。首先详细分析了体感模拟算法的设计过程,对高通滤波器和低通滤波器的设计进行了阐述,并使用人体前庭系统模型对滤波器参数修正后的性能进行评价,形成完整的滤波器的设计、评价和优化的方法。其次为了解决经典体感模拟算法参数设计偏于保守的问题,引入切换控制系统的方法。首先针对不同飞行状态对体感模拟算法进行优化,得到在不同状态下性能优异的滤波器,能够充分利用运动平台的运动能力,同时通过监督控制器对飞行状态变化的预测,使用软切换的方法实现体感模拟算法的输出信号的切换。体感模拟算法中使用了两个高通滤波器,完成一次动作模拟之后,运动平台回到中立位置,这样任何状态的模拟起始位置都是运动平台的中立位置,但是非正常状态由于运动幅度较大,中立位置并不是最佳的起始点,因此通过预定位功能根据对飞行状态的预测,计算出最佳的运动初始位置。最后建立集成体感模拟算法模型,并与经典体感模拟算法的性能进行对比。根据仿真的结果可以看出,集成体感模拟算法通过扩大对平台运动能力的利用,提高了体感模拟的逼真度。

关键词：滤波器体感模拟算法切换控制预定位

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基于人体感知模型的汽车驾驶模拟器动感模拟逼真度评估方法

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计算机时代 2023年第10期 142-147页

作者：熊威李鹏王晓蕾吴婷婷南京林业大学汽车与交通工程学院江苏南京210037

为了验证体感模拟算法能够降低体感模拟误差的功能,基于汽车六大性能中的动力性、制动性的相关试验标准,设计了汽车典型工况试验。首先建立人体感知模型,以此来评价每种工况下的人体感知参数输出;然后采用车辆试验模拟和驾驶模拟器试验... 详细信息

为了验证体感模拟算法能够降低体感模拟误差的功能,基于汽车六大性能中的动力性、制动性的相关试验标准,设计了汽车典型工况试验。首先建立人体感知模型,以此来评价每种工况下的人体感知参数输出;然后采用车辆试验模拟和驾驶模拟器试验模拟,对每项工况进行分析,对比两种试验途径下人体感知模型输出参数;最后对比分析每种工况下的人体感知参数,验证体感模拟算法具备使得驾驶员体感误差最小的功能。

关键词：汽车驾驶模拟器人体感知模型体感模拟算法汽车典型工况试验

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基于虚拟现实的六自由度驾驶模拟仿真系统开发

基于虚拟现实的六自由度驾驶模拟仿真系统开发

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作者：谢潇重庆大学

学位级别：硕士

车辆驾驶模拟仿真系统是一个人车路闭环仿真系统,主要包括视景显示系统、声觉模拟系统、体感模拟系统及汽车动力学模型,能够准确模拟人在驾驶中的感觉,主要用于汽车设计和性能分析、人机工程、道路设计及驾驶培训等。目前国内外汽车厂... 详细信息

车辆驾驶模拟仿真系统是一个人车路闭环仿真系统,主要包括视景显示系统、声觉模拟系统、体感模拟系统及汽车动力学模型,能够准确模拟人在驾驶中的感觉,主要用于汽车设计和性能分析、人机工程、道路设计及驾驶培训等。目前国内外汽车厂商、技术研究院、高校等都对车辆驾驶模拟仿真系统进行了广泛的研究。模拟驾驶系统可以在虚拟的环境中进行试验,在样车生产之前就可以通过汽车模型在虚拟环境中试验,可以在产品开发早期就可以进行方案评估,在概念设计阶段就可以达到比较好的成熟度,减少样车试验次数,如此不但减少了成本,缩短了时间,而且不受时间、场地、天气等因素的影响。因此本文进行了基于虚拟现实六自由度驾驶模拟仿真系统的设计,主要完成了以下工作:1.研究了国内外的驾驶模拟仿真平台,确定了系统方案和性能要求。分析了其中的关键技术,确定了技术方案,并进行了详细的说明。2.基于虚拟现实引擎Unity 3d和三维建模软件3ds Max构建了虚拟汽车试验场驾驶模拟环境,制作了较高精度的道路场景模型,可以模拟白天、夜晚、晴天、雨雪天等天气,并引入了虚拟显示头盔HTC vive进行视景显示。3.针对实验室完成设计阶段的六自由度运动平台,在MATLAB/Simulink中完了体感模拟算法和人体前庭评价模型的建模,通过人体前庭评价模型对体感模拟算法的滤波器参数进行调整。4.基于NI PXI实时系统及车辆动力学软件CarSim构建了驾驶模拟仿真系统的车辆动力学模型实时解算系统。并分析了Carsim道路重构方法,完成了Carsim中虚拟汽车试验场的道路重构。5.初步设计了运动平台控制系统,在LabVIEW软件环境下编写了运动平台控制算法,通过硬件PCI-1285八轴运动控制卡实现了伺服电机的控制。通过以上的研究工作,基本完成了基于虚拟现实的六自由度驾驶模拟仿真系统的设计。

关键词：驾驶模拟仿真体感模拟算法 Carsim 虚拟现实视景系统

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岸桥操作模拟器运动平台洗出算法研究

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中国机械 2014年第2期 172-173页

作者：许艺腾施笑畏陆后军上海海事大学物流工程学院

岸桥运行速度的提高对岸边集装箱起重机操作模拟器中的关键--动感模拟系统提出了新的更高要求，针对岸边集装箱起重机仿真模拟器运动系统，提出了设计岸桥操作模拟器体感模拟算法的实现方法。在该实现方法中，考虑洗出位置对模拟逼真度... 详细信息

岸桥运行速度的提高对岸边集装箱起重机操作模拟器中的关键--动感模拟系统提出了新的更高要求，针对岸边集装箱起重机仿真模拟器运动系统，提出了设计岸桥操作模拟器体感模拟算法的实现方法。在该实现方法中，考虑洗出位置对模拟逼真度的影响，从而求出最优的洗出位置；并在满足运动平台快速回位性能以及低于人体运动感觉阀值的要求下，优化了操作模拟器体感模拟算法固定参数，以改善系统性能，提高模拟逼真度。并应用MATLAB建立了仿真模型。在此模型的基础上，通过运用一组实际运动数据对该算法进行仿真计算及分析，结果证明了该算法为一种有效的方法。

关键词：操作模拟器三自由度体感模拟算法运动平台

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飞行模拟器体感模拟的仿真研究

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信息技术 2012年第5期36卷 37-40页

作者：王勇刘晖南京航空航天大学民航学院南京210016 南京航空航天大学飞行模拟与先进培训工程技术研究中心南京210016

为了使飞行模拟器能够在其工作空间内为飞行员提供逼真动感,介绍了六自由度运动平台的经典洗出滤波算法及其在飞行器地面起飞阶段的实现。应用Matlab建立了滤波算法的模型和体感评价模型,结合某飞机实际飞行数据进行了仿真实验,实验结... 详细信息

为了使飞行模拟器能够在其工作空间内为飞行员提供逼真动感,介绍了六自由度运动平台的经典洗出滤波算法及其在飞行器地面起飞阶段的实现。应用Matlab建立了滤波算法的模型和体感评价模型,结合某飞机实际飞行数据进行了仿真实验,实验结果表明该算法可以提高整个运动平台的运动模拟性能。

关键词：飞行模拟器体感模拟算法经典滤波六自由度

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基于自适应算法的汽车模拟器运动模拟技术研究

基于自适应算法的汽车模拟器运动模拟技术研究

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作者：王泰魁北京工业大学

学位级别：硕士

汽车驾驶模拟器可用于对驾驶行为和汽车运动性能进行研究，也可用于对驾驶员的培训。其可提供逼真的驾驶环境，以搜集各式的驾驶习惯和反应数据，借此可在安全的前提下分析驾驶特性，以提升车辆在主动安全防护技术上的成效。而六自由度... 详细信息

汽车驾驶模拟器可用于对驾驶行为和汽车运动性能进行研究，也可用于对驾驶员的培训。其可提供逼真的驾驶环境，以搜集各式的驾驶习惯和反应数据，借此可在安全的前提下分析驾驶特性，以提升车辆在主动安全防护技术上的成效。而六自由度运动平台由于其优异的运动特性，越来越广泛的应用于汽车驾驶模拟器中。\n 本文以六自由度运动平台为研究对象，研究其控制模拟算法，开发运动模拟系统，并联合虚拟现实的视景显示，完成汽车驾驶模拟器的实时仿真，让模拟器中的驾驶员产生身临其境的驾驶感觉。\n 本文首先介绍了本实验室的汽车驾驶模拟器的组成，针对运动模拟系统对六自由度运动平台进行初步的分析，为后面的研究工作建立理论基础。\n 其次对体感算法进行了研究。研究了传统的经典体感算法和自适应体感算法。虽然传统的经典体感算法简单易实现但存在着种种缺陷，而自适应体感算法能弥补不足，并且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。\n 接着使用LabVIEW完成编写了汽车驾驶模拟器运动模拟系统控制软件，该软件的主要作用是综合了六自由度运动平台系统、计算机控制系统和视景仿真系统，实现实时控制模拟。它在整个驾驶模拟器中起到关键的作用。\n 最后是进行汽车驾驶模拟器的仿真试验，其主要目的是验证体感算法的合理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，控制软件功能完善，可以实现模拟器跟随视景显示，进行实时仿真。

关键词：驾驶模拟器六自由度运动平台体感模拟算法运动模拟实时控制软件自适应算法

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高速列车驾驶仿真器动感模拟系统研究

高速列车驾驶仿真器动感模拟系统研究

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作者：王小亮西南交通大学

学位级别：博士

列车运行速度的提高对列车驾驶仿真器中的关键——动感模拟系统提出了新的更高要求,很有必要对其进行深入研究,以改善系统性能,提高模拟逼真度。本博士学位论文深入系统地探索了高速列车驾驶仿真器动感模拟系统中的体感模拟算法设计、... 详细信息

列车运行速度的提高对列车驾驶仿真器中的关键——动感模拟系统提出了新的更高要求,很有必要对其进行深入研究,以改善系统性能,提高模拟逼真度。本博士学位论文深入系统地探索了高速列车驾驶仿真器动感模拟系统中的体感模拟算法设计、系统参数匹配及运动平台设计等重要问题,主要研究工作和取得的研究成果如下。 1.在分析三种常见体感模拟算法在高速列车驾驶仿真器应用中的不足,和研究高速列车驾驶仿真器体感模拟算法设计中的关键问题的基础上,提出了设计高速列车驾驶仿真器体感模拟算法的实现方法。在该方法中,基于不同洗出位置对模拟逼真度的影响,找到最合适的洗出位置；基于遗传算法,在满足运动平台的快速回位和人体运动感觉阈值的要求下,优化了高速列车驾驶仿真器体感模拟算法固定参数；基于模糊控制,提出了两种高速列车驾驶仿真器的体感模拟算法——模糊经典洗出算法和模糊自适应洗出算法,新算法不仅能满足高速列车驾驶仿真器实时计算要求,而且能获得更高的模拟逼真度。 2.提出了高速列车驾驶仿真器动感模拟系统参数的优化匹配策略。通过给出运动平台在六个方向上最大线(角)位移的快速求解方法,建立了高速列车驾驶仿真器运动平台结构参数与洗出算法参数之间的关系,并提出了根据运动平台结构参数确定洗出算法参数的新思路和面向模拟逼真度的仿真器运动平台结构参数优化新方法,利用该方法同时获得了最优的高速列车驾驶仿真器运动平台结构参数和与之匹配的洗出算法参数。 3.研究了高速列车驾驶仿真器运动平台的创新设计。提出了一种基于型数综合的六自由度并联机构系统构型新方法。运用该法构造出3PPRS并联机构作为高速列车驾驶仿真器新型运动平台,并面向模拟逼真度优化出其结构参数。运动学动力学仿真和与6SPS并联机构的性能比较结果表明：3PPRS并联机构能模拟高速列车运动,更有潜力作为高速列车驾驶仿真器运动平台。借助ADAMS、MATLAB软件完成本论文的建模、分析、仿真和优化工作。

关键词：高速列车驾驶仿真器动感模拟系统体感模拟算法运动平台模拟逼真度

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