基于模糊逻辑的体感算法动感逼真度研究

经典洗出算法存在模拟逼真度不足、惯性虚假暗示和参数设置保守等问题,对洗出算法倾斜协调通道重新设计,改变低通加速度信号的输入效果,大大提高了模拟逼真度,消除了惯性虚假暗示;结合人体感知误差反馈和平台位置用模糊逻辑对滤波器参数进行实时调节,有效克服了经典洗出算法参数设置保守的缺陷,提高平台空间利用率;最后在SIMULINK中对改进洗出算法进行建模仿真,验证其有效性和可靠性。验证表明,优化后的洗出算法提高了模拟逼真度,消除了虚假暗示,提高了空间利用率。     

基于模糊逻辑的体感算法动感逼真度分析

经典洗出算法存在模拟逼真度不足、惯性虚假暗示和参数设置保守等问题,对洗出算法倾斜协调通道重新设计,改变低通加速度信号的输入效果,大大提高了模拟逼真度,消除了惯性虚假暗示。结合人体感知误差反馈和平台位置,用模糊逻辑对滤波器参数进行实时调节,有效克服了经典洗出算法参数设置保守的缺陷,提高平台空间利用率。最后在SIMULINK中对改进洗出算法进行建模仿真,验证其有效性和可靠性。验证表明,优化后的洗出算法提高了模拟逼真度,消除了虚假暗示,提高了空间利用率。     

飞行模拟器洗出算法的优化研究

飞行模拟器通过经典洗出算法的倾斜协调通道对低频信号进行动感模拟处理,然后输出给人体前庭感觉系统,经过大脑处理做出行为判断,不可避免地给飞行员以错误暗示和动感误差。通过引用人体前庭模型对倾斜协调通道参数进行设计,使算法更符合人体的感觉模型,从而达到提高飞行模拟器逼真度的目的。同时基于MATLAB的SIMULINK模块搭建仿真模型,对优化后的洗出算法进行仿真分析,验证了优化洗出算法的可行性和有效性。     

基于运动试验平台的MOEA/D改进洗出算法仿真及试验

洗出算法参数的调整很大程度上影响其性能,针对目前经典洗出算法应用于飞行模拟器时参数调整的不足,提出一种基于MOEA/D多目标优化的改进洗出算法。将人体感知误差、洗出位移、模拟加速度误差作为优化目标,以运动空间为限制条件,采用基于分解的多目标优化算法对洗出算法参数进行同步寻优,并利用模糊隶属度函数得到最优解。为验证其有效性,建立飞行模拟器运动试验平台,将采用不同优化方法的洗出算法应用其中进行对比分析。仿真及试验结果表明,改进洗出算法归位反应时间最短,相位延迟降低3.5 s,稳定性提高30%,且修正了感觉峰值,优化了54.6%的工作空间,实现了模拟器在模拟极限运动时有足够的运动空间和更高的动感逼真度。     

基于6自由度平台的体感模拟算法研究

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.      

水陆坦克运动模拟洗出滤波算法设计

在水陆坦克运动模拟过程中,运动模拟平台有限的工作空间往往限制了运动模拟逼真度。针对上述现象,提出了一种坦克运动模拟洗出滤波算法,采用平台倾斜策略来模拟运动低频动感,采用高通滤波方法来获得高频运动动感。结合坦克的具体训练任务对此算法进行了详细的分析,揭示了算法参数调节对运动模拟器运动动感的影响。该算法通过离线测试显示了很好的实用性,它的提出对水陆坦克运动模拟器动感模拟性能的提高具有实践意义。     

Steward动感平台体感仿真数值化算法研究与实现

为实现六自由度Steward动感平台的姿态控制，实时模拟驾驶舱的运动姿态，选择Washout Filte的滤波方法作为体感模拟算法，推导Washout Filter的高通、低通滤波器的传递函数转换为差分方程的算法及纵向加速度倾斜策略、俯仰策略等，并用实例验证了算法的正确性．     

摆式客车倾摆控制系统输入延迟补偿方法

运用在线检测信号作为倾摆控制系统参考信号的摆式列车,由于低通滤波会造成信号滞后.对滞后的补偿,目前主要是运用陀螺仪、轨道负荷分配差异方法.提出横向未平衡加速度信号预测法,来补偿由于滤波造成的加速度滞后,给出了建立参考输入信号的算法.研究表明：运用信号预测法,不必测出曲线超高及半径的具体值,可以不使用陀螺仪及轨道负荷检测装置,滤波可由软件或硬件实现,节约成本;对滞后时间不同的车辆,设置不同的启动阈值,不仅可保证倾摆的正确性,而且保证了控制参考输入信号的实时性.     

具有低通滤波的改进电压型磁链观测器

针对现有算法在PWM波反电动势输入时磁链观测精度很差的问题,采用了一种改进的电压型磁链观测算法,在现有算法的基础上增加了一个低通滤波器和一个用于补偿低通滤波器引起的幅值和相位误差的补偿环节.根据所采用的低通滤波器形式,利用时间相量分析方法,推出了滤波误差补偿公式,并在不同的同步速情况下分析比较,确定最佳补偿系数.仿真结果证明,新算法在PWM波反电动势输入情况下仍具有很高的磁链观测精度,可以有效地消除积分漂移误差.将新算法用于一永磁同步电动机无位置传感器控制系统,仿真证明了新算法的可行性及有效性.     

汽车纵向加速度滤波算法

研究基于车速信号的汽车实时加速度获得方法. 采用对车速信号进行滤波、差分、再滤波的方法获得了具有良好实时性和精度的汽车纵向加速度. 介绍了速度和加速度的功率谱分析方法,完成了Matlab环境下基于Fdatool工具箱的Fir数字低通滤波器的设计,提出了一种适合汽车实时应用的加速度滤波算法,并实现了该算法在单片机中的应用. 实车试验表明,该算法具有良好的实时性和精度.     

基于修正加速度的对数归一化变步长自适应滤波的心率估计算法

针对运动过程的光电容积脉搏波(photoplethysmography,PPG)信号易受到运动伪影的干扰,使得心率测量困难的问题,提出了一种基于修正加速度的对数归一化变步长自适应滤波(log-normalized least mean square,Log-NLMS)算法.该算法利用角速度对加速度进行卡尔曼滤波修正,去除重力分量.然后将修正后的加速度作为对数归一变步长自适应滤波的参考信号,滤除PPG信号中的运动伪影,最后利用谱峰追踪估计心率.结果表明:该算法估计心率的平均绝对误差较传统算法平均降低了1.4次/min,平均相对误差降低了1.55％,可见本文算法能够有效地去除运动伪影的干扰,获得更为准确的心率.     

拖拉机驾驶室耳旁噪声主动降噪控制

为了降低拖拉机驾驶室耳旁噪声,采集了拖拉机驾驶室耳旁噪声及左右车窗的加速度信号,并对其进行频谱分析;通过分析得到了拖拉机驾驶室耳旁噪声和左右车窗加速度的频率成分大部分与发动机的转速有关(即基频都是发动机转速一半)。提出了一种基于误差信号的FX-LMS主动降噪方法,建立了基于误差信号FX-LMS算法的Simulink仿真模型,并将拖拉机驾驶室内耳旁噪声信号导入到Simulink仿真模型中,把误差信号作为参考信号,对模型进行仿真分析。仿真结果表明:基于误差信号的FX-LMS主动降噪方法在拖拉机驾驶室耳旁有10～15 d B的降噪效果。     

冲击加速度峰值测量中低通滤波器截止频率的影响

中国航空工业第一集团公司北京长城计量测试技术研究所,北京100095摘要为了得到冲击测量系统中低通滤波器截止频率对冲击加速度峰值测量结果的影响。本文采用Matlab编程语言,对冲击测量系统中的二阶巴特沃斯型低通滤波器进行仿真,得到对应不同低通滤波器截止频率的冲击加速度峰值测量结果。通过对比测量结果的误差和冲击输入信号的幅频响应,分析不同截止频率对冲击加速度峰值测量结果的影响,得到结论:冲击测量系统中低通滤波器截止频率的选择,应根据测量系统的动态特性和实际冲击输入信号波形的具体形状和变化趋势来合理选择,以满足冲击加速度测量不确定度的要求。     

基于非线性Kalman滤波器的长序列立体图象运动估计

基于非线性Ｋａｌｍａｎ滤波器的长序列立体图象运动估计黄浴，袁保宗，彭光凤（北方交通大学信息科学研究所，电气工程系，北京１０００４４）摘要：讨论一种基于运动模型的、从长序列含噪立体图象中估计目标运动参数的方法。目标的运动模型具有恒进动的旋转分量和恒加速...     

高动态捷联姿态测量的改进型圆锥误差补偿算法研究

高动态条件下,传统圆锥补偿算法存在不可交换性误差。为抑制圆锥误差,提出了基于角速率输出的等效旋转矢量三子样二次迭代优化算法;并采用修正型罗德里格斯参数进行更新,推导了相应的圆锥补偿算法方程和表达式。在不同圆锥运动频率下和不同更新频率下,仿真验证得出了改进算法在精度和稳定性方面均较四元数法、三子样算法均有提高。实测结果表明,改进算法受圆锥半角、圆锥运动频率的影响较小,在高动态条件下较传统算法性能更优。     

基于EMD算法的空间自旋目标平动补偿与微动特征提取

针对微多普勒频率附加在空间目标高速轨道运动产生的多普勒频移上使微动特征提取更加困难这一问题,提出了一种利用EMD算法对空间目标进行精确平动补偿和微多普勒特征提取的方法。对空间自旋目标进行建模,推导了窄带雷达条件下空间目标的微多普勒效应,并分析了平动分量对微多普勒的影响;把目标回波分解成一系列本征模态函数(IMF),然后求出瞬时频率,利用经验模型分解(EMD)算法对瞬时频率进行分解,分析各分量的能量百分比判别平动频移分量,实现回波信号的平动补偿;对平动补偿后的信号利用 EMD算法分离出微多普勒曲线,提取微动特征。仿真实验验证了该方法的可行性与有效性。     

基于模糊逻辑的数字滤波器设计

针对传统滤波器单一模型设计的缺点,提出一种将滤波噪声统计特性与模糊逻辑相结合的数字滤波器设计方法.该方法根据噪声统计特性,利用缩短三角型模糊函数,确定模糊逻辑滤波器的参数.通过滤波噪声标准偏差与最大滤波噪声门限的比较,提出了分别采用单值滤波和均值滤波的方法,并推导了均值滤波方法中的周期抽样数目.给出了算法具体设计步骤,包括:滤波方法选择、连续信号周期采样、模糊化数据处理和去模糊化.仿真表明,基于模糊逻辑的数字滤波器对不同标准偏差的噪声均有良好的滤波性能,并且设计经济合理,时间开销小,软硬件易实现,有工程应用价值.