動感賽車運動模擬器的仿真分析與控制實現.pdf

1、動感游戲是當今游戲產業(yè)發(fā)展的一個重要方向，它需要有實現運動仿真功能的動感模擬裝備--運動模擬器的支持，高仿真性和強互動性是動感游戲最顯著的特點。與傳統(tǒng)游戲相比，動感游戲在娛樂感受方面提升了一個檔次，充滿了樂趣和刺激；在技術層面上，動感模擬裝備相比傳統(tǒng)娛樂裝備有著顯著的技術進步。本文以三自由度動感賽車運動模擬器為研究對象，對運動模擬器的虛擬樣機模型的運動學和動力學仿真分析、控制系統(tǒng)軟硬件設計、賽車游戲軟件與運動模擬器運動之間的集成技術等關

2、鍵技術問題進行了較為深入系統(tǒng)的研究。
　?。?）在ADAMS環(huán)境下建立了賽車運動模擬器的動力學仿真模型，對運動模擬器的虛擬樣機進行了運動學和動力學仿真分析，比較了理論與仿真的結果，得到了模擬器的一般運動規(guī)律和各自由度對模擬器運動平順性影響的比對結果。采用參數化建模的方法對賽車虛擬樣機的結構進行了優(yōu)化設計，得到了絲杠行程與滑塊驅動力大小之間的關系，綜合考慮結構尺寸和驅動能力，選取了各自由度絲杠行程的最優(yōu)解。
　?。?）基于ST

3、M32控制器，設計了賽車運動模擬器的俯仰、滾轉和側擺自由度的控制硬件，選定了相應的硬件參數，分配了控制系統(tǒng)的硬件資源。基于經典PID控制算法，建立了動感賽車運動模擬器控制系統(tǒng)的總體框架，給出了控制系統(tǒng)的一般整定規(guī)律和方法；基于Unit3D開發(fā)的賽車游戲軟件對賽車運動模擬器進行了負載控制實驗，實驗結果表明該控制系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能；研究了USB數據傳輸通信技術，提出了上位機與下位機設備之間的識別方法，建立了相關的數據傳輸協(xié)議。