基于VR的车辆振动虚拟测试系统研究

摘要

论文对基于VR的车辆振动虚拟测试系统进行了研究，提出了基于VR的虚拟测试系统的理论框架，建立了基于VR的车辆振动虚拟测试系统体系框架，研究了模型子系统、路面不平度模型、虚拟仪器子系统、虚拟现实子系统和基于VR的车辆振动虚拟测试系统的实现。主要内容如下： 第一章绪论。介绍了与本研究有关的虚拟现实技术、虚拟仪器技术和虚拟测试技术的概念、特点和研究现状以及路面不平度的研究现状。然后阐述了基于VR的车辆振动虚拟测试系统研究的意义与研究内容，并列出了论文的创新之处。最后给出了论文的主要工作以及论文的组织结构。 第二章主要研究了基于VR的车辆振动虚拟测试系统体系框架。首先给出了基于VR的虚拟测试技术的概念、建立了其理论模型和理论框架。然后建立了基于VR的车辆振动虚拟测试系统体系框架，研究了车辆振动测试系统，最后给出了基于VR的车辆振动虚拟测试系统的实现方法。 第三章主要研究基于VR的车辆振动虚拟测试系统的模型子系统的建立，包括车辆几何模型的建立、车辆运动模型的建立以及车辆振动模型的建立。 第四章研究路面不平度模型的建立，包括：路面不平度、路面不平度模型、离散小波变换、最大重叠离散小波变换、基于DWT的FD过程路面不平度模型的建立、路面不平度FD过程模型的识别以及路面不平度突变的定位、提取和带突变路面不平度的模拟。 第五章研究基于VR的车辆振动虚拟测试系统的虚拟仪器子系统和虚拟现实子系统的建立。首先研究了车辆振动的评价、数据处理以及车辆振动数学模型的求解。讨论了虚拟仪器面板的设计，采用了桌面虚拟现实系统，选择了WTK软件。最后利用WTK、程序内部的协调技术和MATLAB调用方法实现了虚拟现实子系统与虚拟仪器子系统，进而实现了基于VR的车辆振动虚拟测试系统。结果表明：通过该系统，可以观察在不同路面不平度激励下车辆的振动，可以同时观察车辆振动的时域信号、小波域信号、傅里叶频域信号、车辆振动的加权振级以及振动评价，结果与预期结果相符合，并且用户可以分别在三种不同的观察模式下观察车辆的振动。 第六章总结与展望。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：名词术语英汉对照表

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2虚拟现实技术及其研究现状

1.3虚拟仪器及其研究现状

1.4基于VR的虚拟测试技术的研究现状

1.5路面不平度的研究现状

1.6论文研究内容及研究意义

1.7本论文的创新之处

1.8本论文的主要工作和章节安排

1.9本章小结

第2章基于VR的车辆振动虚拟测试系统体系框架

2.1引言

2.2基于VR的虚拟测试技术的概念及理论模型

2.3基于VR的虚拟测试技术的理论框架

2.4基于VR车辆振动虚拟测试系统体系框架

2.5车辆振动测试系统与基于VR的车辆振动虚拟测试系统

2.6本章小结

第3章模型子系统的建立

3.1引言

3.2车辆几何模型的建立

3.3车辆运动模型的建立

3.4车辆振动模型

3.5本章小结

第4章路面不平度模型的建立

4.1引言

4.2路面不平度及其模型

4.3离散小波变换

4.4最大重叠离散小波变换

4.5基于DWT的FD过程路面不平度模型的建立

4.6 FD过程模型的路面不平度识别

4.7带突变路面不平度的模拟

4.8本章小结

第5章虚拟仪器子系统与虚拟现实子系统的建立

5.1引言

5.2虚拟仪器子系统中车辆振动的评价

5.3虚拟仪器子系统的建立

5.4桌面虚拟现实系统的确定

5.5虚拟现实子系统的建立

5.6程序中的各部分在运行时的协调技术的实现

5.7调用MATLAB计算函数的方法及初始化问题

5.8基于VR的车辆振动虚拟测试系统的实现

5.9本章小结

第6章结论与展望

6.1对全文研究内容的总结

6.2对今后工作的展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

攻读博士学位期间主要参加的科研项目

致谢