基于模糊自适应洗出算法的飞行模拟器动感研究
发布时间：2022-10-08 20:57
飞行模拟器是一种能够逼真复现飞机空中飞行的半物理地面仿真设备,由于飞行模拟器具有成本低、可靠性强、安全性高、应用灵活以及高逼真度等特点,已经成为飞行员训练、飞机研发以及飞行运行安全研究等方面不可缺少的重要装备之一。在我国自主研制民用大型运输机C919的背景下以及民用飞机大量增加,安全性要求不断增高的情况下,对具有高逼真度的飞行模拟器的需求变得越来越急迫。洗出算法是模拟器在有限的运动行程内提供无限动感的关键算法,计算结果的逼真程度直接影响着模拟器的性能,对洗出算法的优化研究是提高飞行模拟器逼真度的一种重要方法。本文对并联六自由度运动平台进行了系统的运动学分析;建立了飞行模拟器的坐标系;对六自由度平台的运动学正解与反解过程进行了分析;研究了上体运动平台运动速度和加速度以及作动缸的伸缩速度与加速度,且分析出上体运动平台与作动缸之间的运动关系,并以此求解出平台的运动参数。以经典洗出算法为优化对象,通过粒子群算法,并在平台运动范围与满足人体感觉机制以及回位时间等约束条件下进行经典洗出算法参数的选取。通过优化参数提高飞行模拟器的逼真度。采用模糊控制的方法以便于达到滤波器参数自适应调整的目的,并在模...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 飞行模拟器及其动感原理介绍
1.3.1 飞行模拟器分类
1.3.2 飞行模拟器的原理与组成
1.3.3 体感模拟原理
1.4 内容及章节安排
第二章 模拟机平台并联机构运动学分析
2.1 飞行坐标系
2.2 运动平台的组成及运动学分析
2.3 位置分析
2.3.1 运动反解
2.3.2 运动正解
2.4 六自由度平台速度与加速度分析
2.4.1 上体运动平台速度与加速度分析
2.4.2 作动缸速度与加速度分析
2.4.3 作动缸速度和上运动平台速度分析
2.5 六自由度平台参数
2.5.1 单自由度方向极限值
2.5.2 六自由度平台实体建模分析
2.6 本章小结
第三章 基于粒子群算法的经典洗出滤波算法参数优化
3.1 人体机制感知
3.1.1 半规管模型
3.1.2 耳石模型
3.2 经典洗出算法
3.2.1 经典洗出算法原理
3.2.2 比例环节
3.2.3 高通线加速度通道
3.2.4 高通角加速度通道
3.2.5 低通加速度通道
3.3 选择不同参数对洗出结果的影响
3.4 基于粒子群算法的经典洗出法参数优化
3.4.1 粒子群算法
3.4.2 建立目标函数
3.4.3 约束条件
3.4.4 优化与仿真
3.5 本章小结
第四章 模糊自适应洗出算法
4.1 模糊控制原理
4.2 模糊控制规则的设计
4.3 模糊规则优化分析
4.3.1 参数模糊论域的确定
4.3.2 仿真结果及结果说明
4.4 基于改进遗传算法的参数清晰化过程
4.5 本章小结
第五章 基于飞机运动学仿真与分析
5.1 基于SIMULINK的洗出算法仿真
5.2 飞机的典型运动分析
5.3 本章小节
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群优化算法的城市轨道客运定价双层规划模型研究[J]. 彭亚美,杨家其,赵学彧. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2016(03)
[2]飞行模拟器的结构设计与仿真研究[J]. 韩红伟,党淑雯,何法江. 计算机工程与应用. 2016(13)
[3]模糊控制的现状与工程应用关键问题研究[J]. 孙灵芳,董学曼,姜其锋. 化工自动化及仪表. 2016(01)
[4]改进的遗传算法求解旅行商问题[J]. 于莹莹,陈燕,李桃迎. 控制与决策. 2014(08)
[5]惯性载荷下飞行模拟器大臂结构的拓扑优化[J]. 许华旸,关立文,王立平,陈祥. 机械工程学报. 2014(09)
[6]基于ADAMS的六自由度飞行模拟器动力学仿真研究[J]. 刘志星,潘春萍,赵玉龙,吴健楠. 组合机床与自动化加工技术. 2013(11)
[7]六自由度平台车辆运动模拟器变输入洗出算法[J]. 罗竹辉,魏燕定,周晓军,魏春雨. 浙江大学学报(工学版). 2013(02)
[8]改进遗传算法在电网规划中的应用[J]. 黄慧,顾波. 电力系统保护与控制. 2012(22)
[9]一种研究型民机飞行模拟器设计与实现[J]. 王江云,龚光红,彭晓源,贾荣珍. 系统仿真学报. 2009(07)
[10]列车驾驶模拟器经典洗出算法的参数优化[J]. 王小亮,李立,张卫华. 中国铁道科学. 2008(05)
博士论文
[1]飞行模拟器动感模拟系统逼真度研究[D]. 高健.哈尔滨工业大学 2013
[2]飞行模拟器的计算机系统实时调度与通信关键技术研究[D]. 郑书朋.哈尔滨工业大学 2011
[3]飞行模拟器动感模拟关键技术研究[D]. 杨宇.哈尔滨工业大学 2010
[4]飞行模拟器飞行仿真系统建模与软件实现[D]. 张镭.哈尔滨工业大学 2009
[5]模糊控制工程应用若干问题研究[D]. 彭勇刚.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于模糊优化洗出算法的直升机模拟器运动控制研究[D]. 冯云龙.吉林大学 2016
[2]六自由度平台体感算法研究[D]. 肖慧琼.北京交通大学 2014
[3]遗传算法的研究与应用[D]. 王银年.江南大学 2009
[4]训练型飞行模拟器系统设计及仿真研究[D]. 樊军.西北工业大学 2007
[5]六自由度飞行模拟器运动系统设计研究[D]. 巴彦文.南京航空航天大学 2006
本文编号：3688419
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 飞行模拟器及其动感原理介绍
1.3.1 飞行模拟器分类
1.3.2 飞行模拟器的原理与组成
1.3.3 体感模拟原理
1.4 内容及章节安排
第二章 模拟机平台并联机构运动学分析
2.1 飞行坐标系
2.2 运动平台的组成及运动学分析
2.3 位置分析
2.3.1 运动反解
2.3.2 运动正解
2.4 六自由度平台速度与加速度分析
2.4.1 上体运动平台速度与加速度分析
2.4.2 作动缸速度与加速度分析
2.4.3 作动缸速度和上运动平台速度分析
2.5 六自由度平台参数
2.5.1 单自由度方向极限值
2.5.2 六自由度平台实体建模分析
2.6 本章小结
第三章 基于粒子群算法的经典洗出滤波算法参数优化
3.1 人体机制感知
3.1.1 半规管模型
3.1.2 耳石模型
3.2 经典洗出算法
3.2.1 经典洗出算法原理
3.2.2 比例环节
3.2.3 高通线加速度通道
3.2.4 高通角加速度通道
3.2.5 低通加速度通道
3.3 选择不同参数对洗出结果的影响
3.4 基于粒子群算法的经典洗出法参数优化
3.4.1 粒子群算法
3.4.2 建立目标函数
3.4.3 约束条件
3.4.4 优化与仿真
3.5 本章小结
第四章 模糊自适应洗出算法
4.1 模糊控制原理
4.2 模糊控制规则的设计
4.3 模糊规则优化分析
4.3.1 参数模糊论域的确定
4.3.2 仿真结果及结果说明
4.4 基于改进遗传算法的参数清晰化过程
4.5 本章小结
第五章 基于飞机运动学仿真与分析
5.1 基于SIMULINK的洗出算法仿真
5.2 飞机的典型运动分析
5.3 本章小节
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群优化算法的城市轨道客运定价双层规划模型研究[J]. 彭亚美,杨家其,赵学彧. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2016(03)
[2]飞行模拟器的结构设计与仿真研究[J]. 韩红伟,党淑雯,何法江. 计算机工程与应用. 2016(13)
[3]模糊控制的现状与工程应用关键问题研究[J]. 孙灵芳,董学曼,姜其锋. 化工自动化及仪表. 2016(01)
[4]改进的遗传算法求解旅行商问题[J]. 于莹莹,陈燕,李桃迎. 控制与决策. 2014(08)
[5]惯性载荷下飞行模拟器大臂结构的拓扑优化[J]. 许华旸,关立文,王立平,陈祥. 机械工程学报. 2014(09)
[6]基于ADAMS的六自由度飞行模拟器动力学仿真研究[J]. 刘志星,潘春萍,赵玉龙,吴健楠. 组合机床与自动化加工技术. 2013(11)
[7]六自由度平台车辆运动模拟器变输入洗出算法[J]. 罗竹辉,魏燕定,周晓军,魏春雨. 浙江大学学报(工学版). 2013(02)
[8]改进遗传算法在电网规划中的应用[J]. 黄慧,顾波. 电力系统保护与控制. 2012(22)
[9]一种研究型民机飞行模拟器设计与实现[J]. 王江云,龚光红,彭晓源,贾荣珍. 系统仿真学报. 2009(07)
[10]列车驾驶模拟器经典洗出算法的参数优化[J]. 王小亮,李立,张卫华. 中国铁道科学. 2008(05)
博士论文
[1]飞行模拟器动感模拟系统逼真度研究[D]. 高健.哈尔滨工业大学 2013
[2]飞行模拟器的计算机系统实时调度与通信关键技术研究[D]. 郑书朋.哈尔滨工业大学 2011
[3]飞行模拟器动感模拟关键技术研究[D]. 杨宇.哈尔滨工业大学 2010
[4]飞行模拟器飞行仿真系统建模与软件实现[D]. 张镭.哈尔滨工业大学 2009
[5]模糊控制工程应用若干问题研究[D]. 彭勇刚.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于模糊优化洗出算法的直升机模拟器运动控制研究[D]. 冯云龙.吉林大学 2016
[2]六自由度平台体感算法研究[D]. 肖慧琼.北京交通大学 2014
[3]遗传算法的研究与应用[D]. 王银年.江南大学 2009
[4]训练型飞行模拟器系统设计及仿真研究[D]. 樊军.西北工业大学 2007
[5]六自由度飞行模拟器运动系统设计研究[D]. 巴彦文.南京航空航天大学 2006
本文编号：3688419
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