通過六自由度平臺(tái)研究汽車性能虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

時(shí)間：2020-03-24作者：南京全控航空科技有限公司瀏覽：142

　　六自由度汽車性能虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是集機(jī)械、電氣、計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制技術(shù)于一體的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。六自由度平臺(tái)是由六支油缸，上、下各六只萬向鉸鏈和上、下兩個(gè)平臺(tái)組成，下平臺(tái)固定在基礎(chǔ)上，借助六只電動(dòng)缸的伸縮運(yùn)動(dòng)，六自由度仿真運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)空間六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，即：俯仰、側(cè)傾、橫擺三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)以及縱向、橫向、垂向三個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)，可用于模擬車輛在道路行駛狀況。

　　操作臺(tái)內(nèi)安裝了控制卡系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)器、操作按鈕、旋鈕以及指示燈。帶有三屏顯示器接口的電腦，其中包含有3個(gè)操作軟件：1)運(yùn)動(dòng)控制卡操作軟件PEWIN32PRO ，用來進(jìn)行通信檢測，單缸調(diào)試，狀態(tài)顯示，控制卡系統(tǒng)變量及用戶變量的設(shè)定等;2)平臺(tái)演示程序Simulator(包含基本配置文件、動(dòng)態(tài)庫文件)用來測試平臺(tái)各項(xiàng)指標(biāo);3)視景系統(tǒng)操作軟件，用著各類車型駕駛培訓(xùn)用的。演示程序采用Microsoft Visual Studio 2008編程，其程序有參數(shù)設(shè)置、單缸調(diào)試、自由度運(yùn)動(dòng)調(diào)試、連續(xù)運(yùn)動(dòng)演示等4個(gè)操作界面。每個(gè)界面右側(cè)為各界面切換按鍵和特殊功能鍵，通過點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置”、“單缸調(diào)試”、“連續(xù)運(yùn)動(dòng)演示”、“自由度運(yùn)動(dòng)調(diào)試”可分別進(jìn)入對(duì)應(yīng)界面進(jìn)行操作。

　　應(yīng)用工業(yè)計(jì)算機(jī)，將模擬平臺(tái)的目標(biāo)位置如中心點(diǎn)空間位置X、Y、Z及夾角α、β、γ輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)則自動(dòng)計(jì)算出各伺服缸的目標(biāo)位移，控制器則通過位置閉環(huán)以用戶設(shè)定的速度，到達(dá)模擬平臺(tái)目標(biāo)姿態(tài)。伺服運(yùn)動(dòng)控制器包括相對(duì)獨(dú)立的六組控制回路，對(duì)于每組回路由位置控制閉環(huán)組成，它和線性位移傳感器、伺服比例閥和伺服缸構(gòu)成快速度精度數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)。

　　該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為駕駛艙操縱仿真系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)駕駛艙對(duì)仿真圖形的快速、穩(wěn)定的反映，通過模擬駕駛艙和計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成汽車行駛過程中的虛擬視境、音響效果和運(yùn)動(dòng)仿真等駕駛環(huán)境, 以視景仿真管理軟件實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境的“沉浸感、交互性”特性，為駕駛?cè)颂峁┝嗽谄侣?、顛簸路面等以及車輛加減速、轉(zhuǎn)向、側(cè)滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)臨場感，同時(shí)能夠針對(duì)轎車、貨車、客車等各類車型進(jìn)行包括臨界、極限工況的全工況仿真實(shí)驗(yàn)，分析、預(yù)估和評(píng)價(jià)汽車的操縱穩(wěn)定性、安全性、制動(dòng)性、動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)性能控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真、評(píng)價(jià)、預(yù)測和優(yōu)化，提供車型結(jié)構(gòu)參數(shù)匹配的較優(yōu)化方案等，對(duì)于汽車的設(shè)計(jì)開發(fā)具有重要而現(xiàn)實(shí)的意義。


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