基于PAC的移动式装备半物理仿真系统研究

摘要

随着半物理仿真技术的快速发展,各类半物理仿真系统被广泛应用于工程实际中,因而半物理仿真技术的深入研究具有一定的深远意义。现如今移动式装备的智能化已在实践中随处可见,在开发移动式装备控制器阶段,验证移动式装备的各项性能以及良好的实用性是非常有意义的。通常情况下,大型移动式装备都是相当复杂的,联合动力学模型和控制器分析研究较为困难,为了解决这一技术难题,本文设计了基于PAC的移动式装备半物理仿真平台,该平台可以很好地验证移动式装备的各项性能指标。
　　本文以移动式装备半物理仿真系统为试验平台,来测试控制系统的性能以及虚拟现实运动。首先,设计并建立了移动式装备的虚拟样机模型,作为虚拟现实运动模型,并对其进行运动学分析,为动力学模型简化提供参考依据。其次,在Maplesim软件中对移动式装备进行整体建模并添加驱动进行仿真,输出动力学曲线及动力学模型C代码,将动力学模型C代码在VC++环境下编译生成动态链接库文件,提供给软件平台在半物理仿真过程中调用。然后,基于.NET开发平台采用C＃编程语言设计移动式装备半物理仿真系统软件平台,实现移动式装备控制器半物理仿真以及虚拟现实运动。
　　本文最后设计了一个完整的5V单电源、8通道、多路复用的数据采集系统,实现了传感器数据的采集,完成了数据采集系统、STM32以及PC机之间的SPI通讯和蓝牙无线通讯。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 关键技术应用

1.4 论文主要内容和章节安排

第二章 移动式装备虚拟样机设计及动力学研究

2.1 移动式装备的样机模型建立

2.2 移动式装备的运动学分析

2.3移动式装备动力学模型的构建

2.4 移动式装备的动力学分析

第三章 移动式装备半物理仿真体系

3.1移动式装备半物理仿真体系

3.2 移动式装备动力学模型的建立

3.3 移动式装备控制器半物理仿真通讯平台设计

3.4 移动式装备动力学模型的调用

第四章 软件平台设计与实现

4.1 软件平台设计

4.2 两种软件的交互操作

4.3 用户界面模块分析

4.4 测距应用

第五章 半物理仿真系统中数据采集系统研究

5.1 数据采集系统总体设计

5.2 数据采集系统的通讯方式

结论与展望

参考文献

致谢