基于虚拟现实的自走式农业机械试验方法研究

发布时间：2023-06-03 00:07

　　为缩短农业机械的开发周期,降低开发成本,提高设计质量,增强产品竞争力,本文将虚拟现实技术应用于自走式农业机械仿真试验研究中,借助计算机图形学、计算机仿真、信息处理、实时交互显示等技术,并结合物理引擎创建了自走式农业机械虚拟现实试验系统,该系统具有实时性、交互性及遵循客观运动规律的物理学属性。本文对基于虚拟现实技术的自走式农业机械虚拟试验系统的设计及虚拟试验所涉及的关键技术与方法展开了研究。 针对自走式农业机械虚拟试验需求,从建模方法、建模关键技术、模型数据结构优化等方面入手,结合Vega Prime粒子特效与影子模块的应用,创建了虚拟现实系统的场景模型及农机几何模型,为后续的研究提供了逼真高效的三维模型基础。 根据稻麦联合收割机性能试验特性,对整车进行动力学与运动学分析,创建了联合收割机的发动机、转向系、纵向牵引性能以及垂向平顺性能的数学模型；利用神经网络模拟轮胎纵向和侧向特性,根据试验数据和最小二乘法拟合轮胎垂向刚度和阻尼数学公式。为稻麦联合收割机进行性能试验提供了数学理论基础。 利用RTW (Real-Time Workshop)技术将动力学数学模型转化为C代码,结合物理引擎与联合...

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究和发展现状
    1.3 本课题的研究内容和方法
    1.4 本章小结
第二章 自走式农业机械虚拟现实试验系统模型的构建
    2.1 虚拟现实系统开发环境及功能
    2.2 构建三维虚拟场景模型
    2.3 自走式农业机械模型的构建
    2.4 本章小结
第三章 自走式农业机械运动学和动力学分析
    3.1 发动机数学模型的建立
    3.2 轮式收获机械转向系运动学分析
    3.3 动力传动系统动力学分析
    3.4 轮胎数学模型分析
    3.5 平顺性能动力学分析
    3.6 牵引性能动力学分析
    3.7 本章小结
第四章 自走式农业机械虚拟试验方法的实现
    4.1 基于Simulink与VC的混合编程方法
    4.2 遵循物理学运动规律的虚拟现实世界的集成
    4.3 本章小结
第五章 基于虚拟现实系统自走式农业机械试验的实现
    5.1 动态地形实时可视化
    5.2 联合收割机性能试验的实现
    5.3 田间虚拟试验展示
    5.4 本章小结
第六章 虚拟试验系统的验证和评价
    6.1 垂向加速度实车试验
    6.2 虚拟试验的牵引性能评价
    6.3 本章小结
第七章 虚拟现实系统的人机交互
    7.1 沉浸式虚拟现实系统
    7.2 人机接口
    7.3 系统集成界面
    7.4 本章小结
第八章 结论与建议
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 建议
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3828285