岸桥操作模拟器运动平台洗出算法研究

岸桥操作模拟器运动平台洗出算法岸桥操作模拟器运动平台洗出算法 研究研究 岸桥运行速度的提高对岸边集装箱起重机操作模拟器中的 关键动感模拟系统提出了新的更高要求 针对岸边集装箱起重 机仿真模拟器运动系统 提出了设计岸桥操作模拟器体感模拟 算法的实现方法 在该实现方法中 考虑洗出位置对模拟逼真 度的影响 从而求出最优的洗出位置 并在满足运动平台快速回 位性能以及低于人体运动感觉阀值的要求下 优化了操作模拟 器体感模拟算法固定参数 以改善系统性能 提高模拟逼真度 并应用 matlab 建立了仿真模型 在此模型的基础上 通过运 用一组实际运动数据对该算法进行仿真计算及分析 结果证明 了该算法为一种有效的方法 采用有限的操作模拟器运动系统的空间复现岸桥驾驶员在 真实作业时的运动感觉 设计合适的洗出算法的使仿真得到的 运动平台的运动参数与实际运动进行对接 以确保建成后的模 拟器完成一次随机运动后可以缓慢回中 从而有足够的空间用 于下一个动作 返回过程中不得使驾驶员感觉到移动 洗出运 动要求低于人体感知阈值 使得在有限的运动空间实现无限空 间运动感觉的目的 所以 对实际操作室模拟的逼真程度取决 于三自由度运动系统性能的好差 1 体感模拟算法参数确定体感模拟算法参数确定 本文运用的经典洗出算法的仿真效果是通过人体感知评价 方法来衡量的 操作模拟器的驾驶员位于前庭中心的比力值是 操作模拟器人体感知系统输入 比力是通过质心变换由最优洗 出位置的加速度得到的 再将结果经过建立好的半规管及耳石 模型后求出操作模拟器的驾驶员的运动感觉 相应地 实际的 比力输入与求得的人体运动感觉也对应计算出 前者比力值是 实际人体感知系统输入 比力是通过质心变换由最优洗出位置 的加速度得到的 再将结果经过建立好的半规管及耳石模型后 求出实际的驾驶员的运动感觉 但在经典洗出算法的设计中 人体高低频率的运动感觉是由运动信号分别通过高低通通道得 到 实际操作过程中 人对运动的感觉是整体的 所以操作模 拟器驾驶员的整体运动感分别是由高低频运动感觉相加后得出 的 并将得出的数据与实际的人体感知系统数据作比较 2 洗出算法滤波器的设计洗出算法滤波器的设计 考虑到岸桥大车 小车的情况以及模拟器的结构 一般只 采用三阶或者两阶 3 洗出算法仿真结果分析与评估洗出算法仿真结果分析与评估 按照第三章构建的仿真模型以及选择好的参数 利用 matlab 中的 simulink 模块进行仿真 根据信号调理的需要 低 通滤波器一般都是采用两阶低通滤波器 现有的运动平台 旨 在验证一种参数优化算法 三个正交的加速度计安装在运动平 台的上表面上 以测量提供的加速运动平台 经计算得到的洗 出滤波器参数保证了复杂微小的加速度值或高频信号的呈现 然而对于平台的大值的加速度信号 由于空间限制运动的低频 运动 本算法可以用于运动平台的移动的最大量 由于电动缸传输过程中 线性制动器杆被分成若干补偿的 平均时间间隔 它是由 plc 控制电动缸的执行返回到零点 电 动缸出杆的零坐标是坐标零点 从电动缸的初始位置调整至最 大位置 从而使误差减少 根据实验结果图 3 1 所示 洗出过 程中每一个电动缸的伸长量没有超过其运动的最大范围 并且 这三个制动器是不允许接近电动缸做功冲程的最大行程 如果 调整洗出算法参数来增加低频再现能力的加速度信号会导致液 压缸行程超限 这是行不通的 小车方向的最大位移约为 0 6 米 波动值主要分布在加速和减速阶段的过程中 这些线会聚 在某一点 大车方向的最大位移约为 0 3 米 并不超过电动缸 行程 所以它满足平台的要求 倾斜协调曲线趋于温和 可有 效描述运动平台的工作状态 因此本文确定的洗出算法参数可 以充分利用有限的运动平台空间为驾驶者提供了真实岸桥操作 室的运动感受 本论文以岸边集装器起重机操作模拟器为研究对象 对体 感模拟系统的开发与优化提出实际的依据 虽以岸桥为原型 但对同类操控设备的操作模拟器的研究也具有参考意义 为今 后对更高的模拟逼真度要求的模拟器的开发打下了基础 但由 于经典洗出算法本身的局限性 如倾斜协调优化不足 整体的 人体体感需由高低通通道进行叠加 该叠加过程并非代数求和 涉及参数需进一步优化等仍须改善 但其便于控制的优势使得 设计相对简单 运动平台的具体