支持力/触觉反馈的虚拟肝脏手术仿真系统

为提高支持力/触觉反馈的虚拟肝脏手术仿真系统的精度和实时性,提出了一种基于物理意义的平行菱形链连接变形模型.该模型中由于各个链结构单元中菱形的长度等比例变化,计算量小,改变链结构单元中菱形的长度和夹角就可方便地对不同的柔性体进行建模.同时还讨论了系统的结构设计、柔性体形变计算、快速碰撞检测和实时力/触觉反馈操作等.基于6-DOF Delta手控器建立试验平台,并结合力/触觉反馈计算实现了虚拟肝脏手术的拉拽、按压等变形仿真.实验结果表明,该系统力/触觉感觉平稳、模拟效果逼真,能够满足虚拟现实系统对精细作业和实时性的要求.建立简单逼真的物理变形模型和精确快速的碰撞检测算法,有助于提高虚拟肝脏手术仿真系统的性能.     

履带推土机行走系统推土转向工况仿真

采用多体动力学仿真软件Recur Dyn对履带推土机行走系统推土转向作业工况进行运动学与动力学仿真研究.建立了与实际工况相同的仿真模型,对驱动轮力矩、张紧弹簧和托链轮所受载荷进行分析,得出各自所受载荷规律.所采用的虚拟样机技术,可作为履带式工程机械仿真研究的方法,仿真结果可作为履带推土机设计与优化的参考依据.     

基于虚拟现实的机器人异地仿真与监控

研究了利用虚拟现实技术对机器人进行仿真、监控和遥操作集成一种理论及方法,分别建立了用于仿真和监控的虚拟机器人.结合实验机器人、微控制器和无线通讯系统等构建了实验系统,分析了机器人运动在虚拟环境中的定位和控制方法,并进行了相关实验.研究和实验工作表明,虚拟现实技术不仅能够作为视频监控和仪表监视方法的有力补充,还能够在遥操作中带来更好的操控体验,并且与视频反馈相比,可以在有限的数据带宽条件下提供更好的辅助效果.     

橡胶履带车辆行走系统的动力学模型及脱轮问题仿真分析

橡胶履带在高速行驶中的脱轮容易导致行走系统部件的损坏和人身财产损失。本文在分析履带车辆行走系统工作原理的基础上,考虑了履带车辆的主要结构,建立了针对其高速行驶中脱轮问题的行走系统动力学模型,分析了第一支重轮垂向位移与行走系统结构参数以及地面激励的联系,并针对某型履带车辆的行走系统进行了计算机仿真和分析。结果表明所建立的动力学模型是可行的,本文方法可为履带车辆行走系统设计和动力学分析提供了参考。     

虚拟现实、多媒体与系统仿真

论述了虚拟现实技术的基本概念、基本特征、技术组成及狭义多媒体与广义多媒体概念,研究了虚拟现实系统、多媒体仿真、数字仿真三者之间功能关系、交互关系以及三者之间的层次关系图、仿真类型的概念关系图、虚拟现实系统的应用情况.得出虚拟现实系统与传统的一般交互式仿真的主要区别在于虚拟现实系统具有人机交互的自然性、信息处理的多维性、虚拟环境的真实性和智能性;制约虚拟现实技术发展的主要因素是实物虚化、虚物实化和高性能的计算机处理技术等.     

被动行走测试系统的建立与实验研究

本文针对平面直腿的被动行走模型,建立了被动行走的测试系统．主要测试的参数为两腿的摆动角速度、角度和足底接触的法向作用力,利用陀螺仪和薄膜力传感器等实验设备可以实现这些参数的测量．同时利用建立的实验系统,可以对被动行走的动力学过程进行研究,得到了被动行走过程中足与地面的接触过程．     

履带车辆终传动与行走系统载荷分配

为了解决履带车辆终传动系统失效破坏问题,经过深入研究认为,解决该问题的关键在于研究终传动与行走系统载荷分配问题。通过将过盈接触零部件看作刚性体,根据梁纯弯曲时中性层曲率相等的变形规律,建立了终传动与行走系统载荷分配问题的力学模型与数学模型,从理论上进行了深入研究,并且通过有限元仿真分析方法,对理论模型进行了验证。研究结果表明:终传动系统破坏的主要原因是终传动系统大齿圈轮毂的强度不足,安全系数仅为2.6,从而导致在恶劣工况时大齿圈轮毂失效破坏,进而导致整个终传动系统的破坏;为终传动系统的优化与改进提供了理论依据与计算方法,对解决此类问题具有重要指导意义。     

基于模糊理论的火灾逃生路线算法研究与仿真

针对传统的逃生寻路算法没有考虑到火灾发生时的动态性和随机性,无法对火灾的发展趋势进行预测,导致选择的路径不能保证安全逃生且效率不高的现状,本文提出了一种基于模糊理论的逃生路线算法。将场景抽象建模并计算每个燃料点火灾发生时间,使用模糊理论对可能燃烧的燃料点计算逃生人员抵达的最短时间,并预测逃生人员到达时燃料点的火势情况;建立几何模型计算火灾蔓延的安全临界边界点集,并由贪心思想选择一个安全的中间逃生点。最后用虚拟现实技术对火灾模型模拟仿真,仿真结果表明,提出的算法能够提供安全且距离更短的高效逃生路径。     

控制系统仿真与分析软件设计

采用ＭＡＴＬＡＢ５．１设计了一个控制系统的仿真和分析软件,只要输入系统结构框图中各环节的参数及其连接关系,便可求出其开环或闭环传递函数,进而系统进行仿真和分析,给出了软件设计的方法及其应用实例,对控制 仿真与分析具有参考价值。     

异构双腿行走机器人动力学建模与仿真

为了实现异构双腿(人工腿和仿生腿)行走机器人的自立行走,并跟踪期望的轨迹,在仿生腿的膝关节处采用一种特殊的结构多轴闭链结构,但这种结构给系统建模带来了困难·针对这一闭链并含冗余坐标的完整系统的特点,采用罗司方程建立了异构双腿行走机器人动力学模型,给出了异构双腿关节运动和力矩之间的关系以及动力学正逆问题的求解方法,并利用典型步态数据对所建模型进行了仿真计算·结果表明,此方法可以规避难以消解的约束方程,简化模型求解,为研究异构双腿行走机器人的运动、控制、感知等功能奠定了基础·     

离散系统线性二次型最优控制的算法仿真

采用积分型性能中的一种二次型性能指标,以状态空间表达式描述线性系统,求导出对应的最优控制序列,实现线性系统的最优控制,并给出了最优控制序列的计算算法和计算实例．     

吊篮跟踪移载机控制系统

介绍了在两条相向运行的吊篮输送线间实现完全移载作业的吊篮跟踪移载机控制系统 .重点就跟踪方式、双机协同及安全系统进行分析 ,提出一套适合生产现场的高可靠性的控制方案 .     

基于龙格——库塔法的线性控制系统通用仿真程序

本文以ki／(s αi)为典型环节，利用四阶龙格一库塔算法实现面向方框图的线性控制系统的仿真，本程序具有通用性，可适用于不同参数，不同结构的线性控制系统．具体算法是利用Visual C 实现的，程序界面具有Windows风格，操作简单，使用方便。     

二维线性控制系统的解析解

对二维线性控制系统引入不变式、预解方程和特征常数的概念，得到二维线性控制系统具有解析解的一个实用的充分条件，并给出了其基解阵的解析表达式。     

一种多足步行机构控制系统的设计

介绍了一种以DSP为核心的多足步行机构嵌入式控制系统的设计,在行为分解的基础上提出了递阶分布式的总体控制框架,介绍了控制系统的硬件总体结构,并分别对伺服控制功能模块和协调控制模块进行了简单介绍.     

线性控制系统频率特性的求法

在经典控制理论中,频率特性分析是联系时域法和频域法的桥梁,而且它还可以解决Routh判据无法解决的一些问题。该文从线性系统频率特性的定义出发,针对不同的线性控制系统提出了频率特性的4种求解方法。     

离散时不变线性系统的自适应控制

针对含未建模动态和外来干扰的离散ＳＩＳＯ线性系统，提出一种具普遍性的自适应控制方法．这种控制器的设计是基于系统的已知降阶模型，对建模部分的未知参数采用带有死区的加权最小二乘法进行参数递推估计，从而得到稳健的自适应控制．     

基于LQR理论的直线单级倒立摆PID控制仿真研究

针对一级倒立摆不稳定的特性,为其建立了数学模型,并采用双PID控制策略对其进行控制.通过线性二次型最优控制(LQR)理论计算出反馈矩阵K,将K中的参数作为PID控制器的参数.计算机仿真实验结果表明,此方法可以简化PID控制器参数的选取过程,并对直线一级倒立摆系统取得了良好的控制效果.     

手机短信远程控制灌溉系统

针对滴灌系统中水肥远程自动化和智能化灌溉控制的需求,基于移动通信网络的SMS(Short Messaging Service)机制,设计并开发了一种手机短信远程控制灌溉系统.该系统利用短信文本分词、频次计算及主题抽取算法对所接收的远程控制信息进行处理,生成终端设备所需的二进制命令来实施灌溉控制或状态查询;系统将待反馈信息进行适合SMS机制的数据转换并处理成PDU(Protocol Data Unit)串,通过移动通信网络经无线数传模块传送至客户服务端,实现现场执行状态或系统查询结果的显示;该系统具有一定的自学习及再学习能力.在陕西省西安市长安区现代农业示范园区的应用实验结果表明,该系统稳定性高,操作简单方便,可以大大节约用人成本,易于大面积推广应用.