基于虚拟现实的液压挖掘机视景仿真

以徐州某液压挖掘机为模型,不借助任何的商业图形引擎,自主设计并开发了基于虚拟现实的液压挖掘机视景仿真系统.通过动态地形和基于图形处理器的纹理融合方法实现了挖掘机与地形的动态交互,并采用不同角度、不同尺寸的多个显示屏幕的视景图形无缝拼接技术为操作人员提供了360°的虚拟场景.结论表明:开发的视景仿真系统真实感强,有极佳的交互性,为驾驶培训人员提供了全天候、实用、安全、经济的辅助训练手段.     

OpenGL 在作战模拟系统中的应用研究

OPenGL提供了功能强大的三维图形接口,已成为国际上通用的开放式三维图形标准,利用它可以绘制逼真的三维景象.在作战模拟中,视景系统可以提供更直观、逼真的战场环境,营造真实的战场气氛.文章探讨了将OpenGL应用于作战模拟系统以实现视景系统的开发.     

虚幻4驾驶模拟器设计和驾驶员特性分析

深入研究人类驾驶员的驾驶行为和特性,对推动智能汽车向高度自动驾驶发展具有重要意义。采用驾驶模拟器研究驾驶员在复杂交通场景下的驾驶决策和驾驶行为,成为近年来的一个研究热点。基于虚幻四引擎UE4交互式视景仿真技术,通过车辆、道路、建筑、交通灯、行人、路牌等交通元素的驾驶视景仿真环境搭建,开发了CarSim汽车动力学模型和罗技G29力反馈方向盘踏板的具有高拟真度人机交互的驾驶模拟系统。并设计了典型工况下的驾驶模拟试验,通过实时采集驾驶员驾驶数据,对驾驶员特性进行研究。研究结果表明:该驾驶模拟器具有逼真的驾驶体验,利用模糊C聚类算法(FCM,fuzzy C-means),将驾驶员特性进行准确分为6个聚类,可以将驾驶员特性进行准确分类,确立驾驶员特性与驾驶能力的关联,为进一步建立实时驾驶权分配研究奠定了基础。     

基于虚拟现实试验场景的驾驶模拟系统研发

为解决驾驶模拟系统视景显示中的显示画面粗糙及驾驶员视角固定等问题,采用3 Ds Max建立了垫江某汽车综合试验场三维高精度模型,并基于Unity 3D和HTC Vive搭建了虚拟现实显示系统,进行汽车试验场完整环境的渲染和VR显示.最后通过Labview RT和Carsim搭建了汽车动力学仿真平台,至此完成了基于VR的驾驶模拟系统构建的全部过程.仿真结果表明:基于虚拟现实试验场景所开发的驾驶模拟系统显示画面良好,且驾驶员具有较高的视场角及自由灵活的观察视角,有效提升了驾驶员沉浸感.     

Visual Simulation for Locomotive Driver Training by Active Real-Time 3D Graphics Based on PC

列车驾驶模拟系统的视景仿真方法可分为两大类，即被动回放事先制作的逐帧资料和主动实时三维动画．后者解决了前者的视景变速播放画面不连续的问题，代价是繁重的图形计算负荷．计算任务通常在高档图形工作站上进行，如ＳＧＩ的Ｏｎｙｘ机，其高昂的价位显著减小了其应用市场．３２位ＰＣ机与三维图形加速卡组成的系统提供了一种经济实用的开发平台，以便在机车司机培训中使用主动实时动画技术．为了弥补ＰＣ机计算能力的不足，对铁路运行的视景特点进行了研究，采用了一些特殊的策略和算法     

基于二维视景的塔台管制模拟

提出了基于二维视景构建低成本空管塔台模拟系统的解决方案,重点研究了该模拟系统的视景建模方法和管制模型的建立,并设计了系统实现的原理框图.     

人在环路模拟驾驶仿真实验系统研发

汽车是人机协同控制的复杂系统,基于NI PXIe8108实时控制器、PXI7842R数据采集卡、模拟驾驶输入设备及相关软硬件搭建了驾驶模拟仿真系统;用LabVIEW编程语言建立了车辆动力学模型;用虚拟引擎Unity3D软件开发了视景系统;并通过数据库技术使仿真过程与视景系统相结合,实现仿真过程与三维动画实时视景系统的数据交互。结果表明:通过人在环路模拟驾驶仿真实验,使仿真过程中引入了驾驶模拟操纵,实现了人在环路的人机交互式仿真,得到汽车相关性能仿真结果,为驾驶过程中人和汽车协同控制仿真和极端工况下的仿真,提供了一种安全、可靠的人车协同控制仿真环境。     

一种三维图形视景快速构造和显示方法

目的　研究三维图形视景快速构造和显示方法。方法　通过对三维视景数据的分析,利用面向对象的设计思想,创建三维图形视景的层次化数据结构,实现三维图形视景的快速构造及其显示。结果　由于该表示方法具有面向对象技术的可扩展性和可重用性,同时允许综合运用多精度表示、实例表示等图形加速技术,不仅提高了构造三维图形视景的灵活性,也大大提高了三维图形视景的动态显示速度。结论　采用面向对象技术以层次化方法组织视景数据,加快了三维图形视景的构造和显示。     

一种三维图形视景快速构造和显示方法

研究三维图形视景快速构造和显示方法。方法通过对三维视景数据的分析,利用面向对象的设计思想,创建三形视景的层次数据结构,实现三维图形视景的快速构造及其显示。结果由于该表示方法具有面向对象技术的可扩展性和可重用性,同时允许综合运用多精度表示,实例表示等图形加速技术,不仅提高了构造三维图形视景的灵活性,也大大提高了三维图的形视景的显示速度。结论采用面向对象技术以层次化方法组织视景数据,加快了三维图形视景     

基于微机的塔台模拟机视景系统的实现

塔台模拟系统通过再现机场塔台所看到的场景来训练空中交通管制员 ,利用计算机仿真技术 ,模拟机场的整个运行过程 .在塔台模拟机系统中 ,负责时实生成塔台窗外视景的实时视景生成器是系统的关键组成部份 ,因为塔台模拟系统给学员的最主要感受 ,是其虚拟的视觉环境 ,其虚拟环境是否逼真在很大程度上决定了整个系统仿真的有效性 .过去视景生成系统一般用高档 3Ｄ图形工作站实现 (如ＳＧＩ ＯＮＹＸ工作站 ) [1- 3] ,成本相对较高 ,对很多用户是无法承受的 .而现在 ,微机硬件技术和软件技术都在飞速发展 ,已经可以在高档微机上实现实时视景的仿…     

基于神经网络的混合电动汽车发动机特性研究

利用MATLAB神经网络工具箱建立了发动机特性的拟合和仿真模型,在此基础上得到了发动机的万有特性曲线,并对发动机的万有特性进行了分析,得到了并联混合电动汽车行驶过程中发动机的最优工作范围;研究了并联混合电动汽车驱动系统中发动机与驱动电机之间的功率匹配问题,确定了车辆行驶所需的最大功率与发动机和驱动电机功率之间的关系,据此可选择适合类型的发动机和驱动电机,实现并联混合电动汽车驱动系统的优化设计．     

汽车加速工况的仿真实验

汽车加速工况仿真实验系统由发动机－测功机实验台架、模拟驾驶实验台和计算机数据采集及控制系统组成。模拟实验时,系统交地采集到的发动机,测功机的转速、扭矩信号变化,以及模拟驾驶实验台上踏板、变速杆等模拟车辆运行的状态参数的变化输入计算机进行处理,并由计算机实时地计算出模拟车辆的各个运行状态参数,发出控制信号,通过接口电路输出到测功机,控制测功机加载扭矩的变化,从而实现对发动机的负荷控制,能够在发动机台     

基于气动减阻和散热需求的主动格栅优化设计

主动进气格栅可通过控制车辆前端进气开口面积提升燃油经济性。不同车辆行驶工况下的格栅转角和风扇转速控制是主动格栅研究中的一大难点。首先结合风洞试验与数值仿真验证了计算流体力学模拟与发动机冷却系统一维模型的精度,其次通过最优拉丁超立方抽样和神经网络拟合方法构建了主动格栅转角、冷却风扇转速、车速与阻力系数、冷却风速间的近似模型,将其输入至冷却系统模型中,根据实时的发动机冷却需求提供空气流量,并选择阻力系数最小的转角组合进行控制,最终可实现在不同环境温度下使循环工况燃油降比在0.6%～0.7%。     

基于Bullet物理引擎的虚拟泵车驾驶系统的研究与实现

针对大型工程机械车辆驾驶模拟的计算复杂度与时间开销较大的问题,将Bullet物理引擎应用于工程车辆的驾驶模拟是一种简单高效且能兼顾模拟的实时性与真实性的解决方案。以泵车为例,首先根据所使用的物理引擎将给定的泵车模型分解成独立的部件并赋予基本的物理属性,然后在这些独立的部件之间建立对应的力学约束,最终在给定的场景中对泵车的驾驶操作进行实验。试验结果表明,基于Bullet物理引擎的虚拟泵车驾驶系统能高度真实地展现泵车的整个操作驾驶过程。     

基于虚拟样机技术的重型汽车ABS模糊控制研究

 在ADAMS/Car中建立三轴重型载货汽车的虚拟样机模型,包括前后悬架、动力总成、转向系统、稳定杆、制动系、轮胎及车身,同时还考虑了轮胎、悬架弹簧、减振器等部件的非线性.利用Matlab/Simulink建立了基于滑移率的防抱死制动系统ABS模糊控制系统.分别在高附着路面、低附着路面及分离系数路面上进行不同载重下的直线制动仿真,计算汽车制动时的动态特性,并与无ABS的常规制动进行比较.结果表明,本文设计的基于滑移率的ABS模糊控制策略对于重型汽车具有良好的控制效果,使车轮的滑移率控制在最佳滑移率附近,防止了车轮的抱死,在制动距离、制动时间及制动稳定性方面都有较突出的优势.     

基于轴间转矩分配的四轮驱动汽车牵引力控制

为提高汽车的牵引性能,通过对轴间转矩分配的分析,建立了四轮驱动汽车加速过程的数学模型;提出了发动机节气门控制和轴间转矩分配控制的综合控制策略;采用PI控制方法设计了发动机节气门控制系统和轴间转矩分配电流控制系统;在低附着路面和对接路面上进行了无牵引力控制和有牵引力控制的对比仿真.结果表明:四轮驱动汽车牵引力控制系统可有效抑制驱动轮过度滑转,提高汽车动力性.     

Input Split Hydraulic Hybrid Bus and Control Strategy

Simple and efficient energy management strategy is the key to ensure hybrid vehicle performance. Based on hybrid dynamical system theory and the concept of finite state mechanism,power split hybrid connected structure hydraulic hybrid system was proposed and described. In order to meet the demand for driving,the layered advanced control strategy was proposed in this paper,which referred to vehicle driving experience. Using Matlab /Simulink /Stateflow hybrid modeling method, the economy performance and the acceleration performance of the vehicle under the typical city driving cycles were carried on the simulation analysis. The results show that the proposed topology and control strategy can obviously improve engine output characteristic,effectively enhance the vehicle＇s instantaneous power performance and economy,and also has a better adaptability in different traffic environments.     

考虑驾驶员行为特性的行车安全仿真试验

为了分析驾驶员行为特性对行车安全的影响状况,首先建立了基于MATLAB/Simulink和ADAMS联合仿真的人—车—路闭环系统,通过不同车速下的双移线和蛇形线的闭环仿真试验验证了该系统的有效性。此外,在综合国内外学者研究成果的基础上,综合驾驶员的生理、心理特性和疲劳程度将驾驶员的驾驶特性分为12类,并确定相应类型驾驶特性的表征参数。选取某省道设计方案的部分路段为试验路段,对不同类型驾驶员在弯道上的行车安全以及不同疲劳程度的驾驶员在恶劣天气下的行车安全进行正交试验设计,基于人—车—路闭环系统开展虚拟行车仿真试验。试验数据的极差和方差分析结果显示,驾驶员疲劳程度对行车安全状况影响显著,在雨天与冰雪等恶劣天气下行驶时车速是影响行车安全的决定性因素。     

基于平顺性和道路友好性的重型货车悬架优化

提出一种基于车辆动力学仿真的重型货车悬架系统多目标优化策略,可同时改善车辆的平顺性和道路友好性,从而缓解驾驶疲劳、延长道路使用寿命.基于车辆动力学原理在Matlab/Simulink平台上构建了10自由度钢板悬架重型货车-路面系统的动力学模型,选择与该车匹配的被动空气悬架并设计半主动空气悬架模糊控制器;仿真并分析钢板悬架车辆模型、被动空气悬架车辆模型、半主动空气悬架车辆模型的使用效果;以被动空气悬架作为进一步优化的对象,归纳其平顺性和道路友好性随阻尼系数的变化规律,从而得到使车辆综合性能最优的悬架阻尼系数.     

一种液压混合动力车辆燃油经济性研究

阐述一种液压混合动力垃圾回收车辆的动力传动系统的构成和能量策略;采用整车性能模拟软件GT-DRIVE和自编程序联合模拟计算的方法,建立该液压混合动力垃圾回收车的整车燃油经济性计算模型;根据指定的运行工况对垃圾回收车的1个工作循环进行模拟,计算得到车辆的燃油消耗量和发动机工作工况点分布;将计算结果与原柴油机动力垃圾回收车的结果进行对比分析,研究液压混合动力车辆的燃油经济性。研究结果表明:液压混合动力技术既能回收利用车辆制动能,又能调整优化发动机的工作点,在指定工况内,最大节油量达43.30%,因此,该技术应用于常停常起工况的大质量车辆上具有较强的节油潜力和广阔的应用前景。