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航空模拟器运动系统设计与研究
作 者: 韦振宇
导 师: 顾宏斌
学 校: 南京航空航天大学
专 业: 载运工具运用工程
关键词: 飞行模拟器 六自由度平台 动力学分析 位置正解 运动模拟 逼真度
分类号: V323
类 型: 硕士论文
年 份: 2005年
下 载: 315次
引 用: 2次
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内容摘要
随着计算机图形技术和电子技术的高速发展,飞行模拟器正不断更新换代,尤其在航空航天领域中有着广阔的应用前景,而且给人们带来越来越显著的利益和效果。然而与国外先进水平相比,目前我国飞行模拟器研制工作不够完善,相关技术还比较落后。本文主要对航空模拟器重要部分运动模拟系统进行设计和研究。以MATLAB为仿真工具,建立六自由度运动机构的数学模型,并进行位置、运动学和动力学分析,再利用ADAMS工程仿真软件对模型进行校验。还特别针对位置正解问题的复杂性,结合优化理论对杆长逼近方法作适当的改进,使得方法简便易行,适合于实时计算。最后,为了复现驾驶员在飞机的典型工况下的真实感觉,通过体感模拟算法设计出六自由度平台机构的运动情况,再利用数学模型仿真分析确定执行机构的相关参数,为航空模拟器的设备选取提供了依据,为运动模拟系统初步设计打下基础。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-6 目录 6-8 图表目录 8-9 第一章 绪论 9-15 1.1 工程背景及意义 9-11 1.2 模拟器发展动态 11-12 1.3 飞行模拟器的构成 12-13 1.4 运动模拟原理 13 1.5 主要工作及内容安排 13-15 第二章 六自由度运动模拟系统介绍 15-21 2.1 运动系统的组成 15-17 2.2 六自由度并联机构的特点及应用 17-18 2.3 机构的研究现状 18-21 第三章 六自由度运动机构的分析 21-30 3.1 模型的建立 21-22 3.1.1 数学模型的选取 21 3.1.2 基本假设 21 3.1.3 坐标系的建立 21-22 3.2 位置分析 22-23 3.3 运动分析 23-25 3.4 动力学分析 25-27 3.5 算例 27-30 第四章 六自由度机构的位置正解分析 30-38 4.1 位置正解问题的复杂性 30 4.2 位置正解的解决方法 30-36 4.2.1 常用方法 31-33 4.2.2 方法的选取 33-35 4.2.3 算法的改进 35-36 4.3 算例 36-38 第五章 基于ADAMS 的动态性能仿真 38-48 5.1 虚拟样机技术概述 38-39 5.2 仿真分析基本步骤 39-41 5.3 仿真模型的建立 41-43 5.4 仿真分析调试及其处理 43-45 5.4.1 仿真分析调试 43-44 5.4.2 仿真分析后处理 44-45 5.5 实例验证 45-48 第六章 飞行模拟逼真度 48-58 6.1 模拟逼真度的概念和基本要求 48-49 6.2 研究范围 49-50 6.3 体感模拟机理 50-52 6.4 体感模拟算法 52-58 6.4.1 坐标系的确定 53-54 6.4.2 坐标变换 54-55 6.4.3 驱动信号的洗出 55-56 6.4.4 驱动信号的超前补偿 56-58 第七章 运动模拟系统初步设计 58-62 7.1 起飞过程的模拟 58-59 7.2 仿真结果及分析 59-62 第八章 总结与展望 62-64 8.1 本文的主要工作和贡献 62 8.2 后续工作及展望 62-64 参考文献 64-67 致谢 67-68 在学期间研究成果 68-69 附录 69-71 附录 A 俯仰运动时平台参数曲线 69-70 附录 B 8737-200ADV 全发起飞性能主要参数 70-71
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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空飞行术 > 飞行、驾驶
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