驾驶模拟器车速表和发动机转速表模拟系统的研究

摘要

随着计算机的性能、计算机图形学和虚拟现实技术的发展，汽车驾驶模拟器已成为用于汽车新产品开发、“人——车——环境”交通特性研究或驾驶培训的一种重要工具。近年来研究开发驾驶模拟器已经成为国际上的一个重要的发展方向。昆明理工大学道路交通模拟实验室已经建立了面向交通的固定式高级驾驶模拟器。本模拟器采用的是真实的夏利轿车的驾驶舱，但是该驾驶舱里的车速表和发动机转速表还没有充分的利用起来。原先是将发动机转速和车速通过编程显示在屏幕上，这样就不能够真实的反映驾驶员的操作行为，所以有必要将动力学模型计算出来的发动机转速和车速真实的反映到驾驶舱的仪表上，以减小驾驶员操作行为的失真程度。本文主要介绍了车速里程表和发动机转速表模拟系统的研究和开发。 在车速里程表和发动机转速表模拟系统中，首先利用多功能数据采集转换板PCI7483，结合用VC编写的数据采集转换程序，将由汽车动力学模型计算出来的发动机转速和车速进行数据处理和D/A转换，形成两个电压量，将车速转换来的电压通过变频器控制一个电机的转速，用该电机来带动车速表的软轴转动，从而驱动车速里程表。而由发动机转速转换来的电压通过电压/频率转换电路转换成脉冲量，用脉冲量来驱动发动机转速表。以此建立了汽车驾驶模拟器车速和发动机转速表模拟系统。本文对该模拟系统的试验结果进行了误差分析，最后还讨论了该模拟控制系统的实时性的问题。 本模拟系统运行情况稳定，操纵控制方便，选择的方案比较经济，运行精度高，实际应用表明该系统满足驾驶模拟器的要求

目录

文摘

英文文摘

昆明理工大学学位论文原创性声明和关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1概述

1.2国内外驾驶模拟器的发展历史及研究现状

1.2.1国外的发展状况

1.2.2国内的发展状况

1.2.3驾驶模拟器的分类

1.3本文的研究内容及意义

第二章车速里程表和发动机转速表模拟系统的硬件构成

2.1微型计算机控制系统的概述

2.1.1微型计算机控制系统的硬件结构

2.1.2微型计算机控制系统的软件构成

2.1.3微型计算机控制系统的分类

2.1.4微型计算机控制系统的特点

2.2汽车驾驶模拟器的组成

2.2.1驾驶舱及其数据采集转换系统

2.2.2动力学模型计算

2.2.3道路交通场景生成

2.2.4声响模拟系统

2.2.5道路交通模型以及视景库

2.2.6计算机控制系统

2.3车速里程表和发动机转速表模拟系统的硬件构成

2.3.1夏利轿车的组合仪表

2.3.2异步电动机和变频器

2.3.3电压/频率转换电路

第三章车速里程表和发动机转速表模拟系统的软件设计

3.1开发环境及编程语言的选择

3.2面向对象的编程技术

3.2.1面向对象的程序设计

3.2.2面向对象程序设计的基本特点

3.3车速里程表和发动机转速表模拟系统的软件实现

3.3.1数据采集转换类

3.3.2标度变换类

3.3.3结果显示界面类

第四章系统实时性的实现和误差分析

4.1实时系统的概述

4.1.1操作系统的分类

4.1.2实时系统具有的主要特点和功能

4.2数据采集转换系统的实时性实现

4.3本模拟系统的误差分析

4.4实验仿真结果比较

结论

1本课题的研究成果

2进一步的工作建议

致谢

参考文献