海洋工作平台波浪补偿控制模型的建立

传统的波浪补偿设备以补偿升沉方向的扰动为主,波浪补偿精度较低,为了更好地补偿海浪对船舶的非线性扰动,提高波浪补偿技术的精确度,本文使用SolidWorks建立了Stewart并联六自由度平台的三维模型,对波浪补偿控制系统的设计及仿真分析进行了研究。首先,本文介绍了双层并联六自由度运动平台结构设计,对海洋波浪补偿试验装置进行了分析,列出了上、下Stewart平台的运动参数。其次,建立了双层并联六自由度平台动力学模型,并建立了六自由度运动平台的坐标系,描述了各坐标系间的变换关系。最后,利用MATLAB进行动力学仿真,设置了双层六自由度并联运动平台的模型参数。     

轻武器典型闭锁机构虚拟运动仿真演示

为解决轻武器闭锁机构运动教学演示问题,对轻武器典型闭锁机构各组件进行了工作原理分析.通过建立三维结构模型,对其运动规律进行了分析.在建立典型闭锁机构运动仿真数学模型的基础上,采用可视化仿真技术开发了闭锁机构虚拟运动仿真演示系统.该系统可为武器专业课堂教学、科普讲座等提供可视化演示平台.     

振动环境工程仿真系统平台

介绍振动环境工程仿真系统平台(SPVT-Simulation Platform for Vibration Test)),该平台综合了计算机仿真技术、结构有限元计算、数据库管理、数据可视化技术等多门技术,力求为振动环境试验的发展探索出一种试验与计算机仿真相结合、相互促进的途径.鉴于地面随机振动环境适应性评估在武器工程研制中的重要性,本平台对地面振动环境工程中的建模技术、试验再现技术、模型修正技术及计算机仿真、集成技术进行研究,最终建立一个面向设计、试验人员及领导的、可用的、能基本模拟振动环境试验的工程仿真系统平台,该平台的使用可以提高振动环境工程试验的工作效率、试前的预示能力、试后的分析能力并降低试验风险.可以为分析和试验人员极大限度地利用仿真和试验的结果进行相关的预分析和评估等研究.     

倒挂六自由度运动平台设计研究

六自由度平台由于其高精度高承载能力被广泛应用于精密数控机床、航海航空设备等场合。本文在已知平台特定的工作环境下,设计了一种倒挂六自由度运动平台。针对倒挂六自由度平台设计中遇到的问题,包括算法、建模与仿真。文中利用平台空间位姿逆解出电缸行程,利用Pro/E软件建立平台的三维模型,运用ADAMS仿真软件对三维模型进行运动学仿真及分析,利用ANSYS Workbench对关键零部件进行有限元应力应变分析。经过仿真分析,得出上平台以及各个缸体的运动特性曲线,也可以检测该平台运动过程中的干涉情况,为结构设计提供了理论依据。     

基于3DS MAX的物流自动化分拣系统3D仿真

针对物流自动化分拣项目的系统设计,提出基于3DS MAX的3D动画仿真方法,以某烟草自动化分拣系统方案为例,阐述了利用3DS MAX作为系统3D仿真平台对系统设计进行3D仿真的过程。通过建立分拣系统数据模型与3D模型,利用3D动画技术、渲染技术进行系统3D仿真,为系统设计提供了可视化的展示与交流平台,并为项目可行性与可靠性提供可视化参考依据,此方法在企业同类项目中得到成功推广。     

火控系统动态仿真试验平台中Kalman滤波库的建立

火控系统动态仿真试验平台是基于 MATLAB/SIMULINK 研制开发的火控系统仿真试验工具。本文着重讨论该试验平台在 MATLAB 环境下利用基本命令 MATLAB 函数以及在 MATLAB/SIMULINK 环境下利用方框图模型 S-函数构建 Kalman 滤波器并建立Kalman 滤波方法库的方法,最后给出了仿真举例。     

稳瞄稳向系统可视化仿真平台研究

以防空作战条件下稳瞄稳向系统的研究需求为背景,为实现作战过程的三维一体化仿真,设计基于MFC框架的Open GL可视化仿真平台实现方案;建立稳瞄稳向系统可视化仿真平台所需的3D模型;通过模型格式转换与加载、模型位姿控制数据的读取,模拟防空作战条件下4个阶段的稳瞄稳向过程。通过与实测数据的连接表明:该可视化仿真平台可作为稳瞄稳向系统性能的验证平台,对系统性能进行直观的评判,具有一定的参考价值。     

利用Simulink实现飞行体运动的虚拟现实

该文建立了某飞行体运动的Simulink的仿真模型,并利用虚拟现实工具箱（virtual reality toolbox）实现了对飞行体运动的虚拟现实。MATLAB的虚拟现实工具箱提供逼真的可视化和交互性进行模拟仿真,有利于复现飞行体真实的运动过程。     

面向轨道装备的可视化人因综合仿真分析平台研究

目的提出一个集研究作业人员行为、作业设备和作业环境于一体的可视化人因综合仿真分析平台,为轨道装备设计方案提供直观可视、可重复的人体工程学评估手段。方法通过研究分析行为观察系统、运动捕捉系统、肌电测试系统、JACK虚拟人仿真系统和CAD设计及建模系统的功能及匹配性,构建能将真人作业虚拟化,能对虚拟动素进行评估,能对设计方案进行可视化人因适配分析,能生成虚拟人作业数据等功能的可视化人因综合仿真分析平台,并用案例论证了该平台的有效性。结论该平台适合用于轨道车辆、一些大型装备及相关工作空间设计方案的人体工效学评估。     

基于FFT算法的舰载导弹发射弹位影响研究

针对发射精度问题,利用频谱分析技术研究了舰载导弹发射弹位的影响。基于修正的Craig-Bampton法和虚拟样机技术,建立了船舶运动和导弹发射刚柔耦合一体化模型。利用发射时间参数化脚本语言,实现了自动仿真,获取了大量工况下不同弹位的导弹出筒姿态,确定了恶劣发射弹位。基于快速傅里叶变换法(FFT)对导弹动力学响应进行了频谱分析,明确了发射弹位和发射精度的关系。依据研究结果,能够根据船舶的具体运动形式,设计武器系统放置的位置,同时也对发射时选择合适弹位具有指导意义。     

基于Simulink和VRML的球式自动平衡装置虚拟实验平台研究

对球式自动平衡装置虚拟实验进行了研究,建立了球式自动平衡装置虚拟实验平台。该平台采用基于Simulink和VRML的运动仿真和建模方法,通过建立控制转盘和滚球运动的Simulink模型,以及球式自动平衡装置的VR场景,来模拟真实的实验环境。然后在主界面上输入实验参数,以进行虚拟实验。通过可视化观察实验过程中滚球运动状态,以及生成的实验结果曲线,对滚球的平衡过程进行分析,分析结果与自同期理论相符。最后通过搭建真实实验台进行实验验证,实验结果进一步表明了该虚拟实验平台具有良好的有效性及可靠性。     

火控系统动态仿真的试验平台中Kalman滤波库的建立

火控系统动态仿真试验平台是基于ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ研制开发的火控系统仿真试验工具。本文着重讨论了该试验平台ＭＡＴＬＡＢ环境下利用基本命令ＭＡＴＬＡＢ函数以及在ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ环境下利用方框图模型Ｓ－函数构建Ｋａｌｍａｎ滤波器并建立Ｋａｌｍａｎ滤波方法库的方法，最后给出了仿真举例。     

基于Dobot机械臂的包装自动线运动规划与仿真

目的 针对手工包装作业劳动强度大、生产速率低、一致性差等问题,基于Dobot轻型机械臂设计一种针对校园纪念品包装的自动化线.方法 首先对自动包装线各工序进行分析,确定各工步关键路径点,对各工序内的工步机械臂运动进行轨迹规划.其次利用Robotics Toolbox工具箱建立机械臂仿真模型,进行运动仿真分析.最后联合Matlab和Inventor进行可视化运动虚拟仿真.结果 运动仿真结果显示,在机械臂执行轨迹规划任务过程中各关节角位移无突变,且角速度和角加速度曲线平滑,能保证机械臂运行平稳,可视化虚拟仿真显示机械臂运行平顺.结论 证明各工序机械臂运动规划可行,符合各工步任务要求,可以满足包装自动化任务要求.     

建筑结构风振控制的SIMULINK仿真分析

针对一般结构振动控制仿真分析中编程繁琐,可视化、继承性、二次开发能力不强的特点,提出了一种在SIMULINK环境下对结构风振控制进行仿真计算分析的新方法。该方法将设置有阻尼器的结构作为控制系统,建立其数学模型及状态方程,施加模拟的风荷载,在SIMULINK环境下进行动态仿真,得到受控结构在作用下的动态反应,并给出了仿真分析算例验证其有效性。     

船舶推进轴系的动态模型

根据船舶轴系的结构特点与运动形式,先利用船体与轴承的有限元模型计算了轴系支承处的刚度,然后根据滑动轴承的运动方程,建立了滑动轴承油膜的有限元模型,分析了带有多个滑动轴承的船舶轴系的各轴承位置,并利用船舶系统的动刚度及油膜的动力特性以及螺旋桨的水动力,建立了轴系的动态计算模型,计算了在三个不同转速下轴系的动态响应。与实船测试的结果比较表明,轴系的动态模型是可信的,模型的建立为分析船舶在航行过程中的动态响应提供了方便。     

柴油机振动试验三维可视化技术研究

为了实现柴油机振动试验过程、数据分析及结果直观显示过程的三维可视化,自行设计了柴油机振动三维可视化试验平台.该平台集成了OSG,Origin,TeeChart等多种软件和控件,应用三维可视化虚拟现实环境构建、三维可视化绘图方法构建等关键技术,实现了柴油机振动试验全过程的三维可视化流程.通过关键技术验证了平台在振动试验三维动画模拟、数据分析及结果直观显示等方面的可行性.利用该柴油机振动三维可视化试验平台不仅大幅度提升了振动试验数据直观分析效率,而且也为其他领域开展三维可视化技术研究提供了理论借鉴.     

基于Unity3D引擎的扑翼机构运动仿真

鉴于Unity3D引擎目前已成为虚拟现实技术研究使用的主流平台,在许多领域具有较好的开发前景,为了在可兼容虚拟现实和具有高可视化水平的Unity3D引擎中实现机械结构的有效运动,基于Unity3D引擎对扑翼式飞行器的扑翼机构进行了仿真设计.通过对扑翼机构的三级直齿圆柱齿轮减速器(作为传动机构)和空间曲柄摇杆机构(作为驱动机构)的运动学建模和仿真,在Unity3D引擎中导入扑翼式飞行器的模型,借助Unity3D引擎的高度可视化技术展现了飞行器扑翼机构的运动情况.实验证明,Unity3D引擎能够通过设计算法进行机械结构的运动模拟.     

基于Gazebo的地下矿可视化建模和控制仿真技术

在开发无人驾驶车辆控制策略的过程中,仿真对在不同环境中测试软件组件、车辆运动行为和控制算法非常重要。该文介绍了一种基于Gazebo的地下矿无人驾驶车辆可视化建模和控制仿真技术,以搭建地下矿仿真环境、无人驾驶车辆模型以及测试MPC控制算法。结果表明,在Gazebo中正确创建地下矿环境及无人驾驶车辆模型后,可以获取较真实的车辆运动学模型,从而对MPC控制算法进行测试,并可以将车辆实际运动轨迹和参考轨迹等关键信息可视化,呈现良好的仿真效果。     

船舶集控室虚拟仿真系统的设计与实现

在分析现有虚拟现实技术与船舶集控室的基础上,采用3D-MAX与XNA分别实现了三维模型的建立与虚拟场景的漫游和交互,应用C#语言编写了集控室的二维模拟软件,通过UDP协议实现了三维虚拟场景与二维模拟软件之间的通讯.根据光照效果的数学模型,采用高级着色语言(HLSL)开发了一种基于GPU的着色器,降低了GPU与CPU之间的传输负荷,增强了虚拟场景真实感.     

基于RBF神经网络的船舶冲击谱速度数据挖掘与预报

船舶水下非接触爆炸载荷作用下的冲击环境计算分析是船舶设备抗冲击的一项关键工作,而如何快速有效的对船舶冲击环境进行准确预报是人们关心的问题。建立了10余艘尺寸分布合理、形式多样的船舶有限元计算模型,每艘船舶沿船长在不同甲板层上选取了分布均匀的400组样本测点,载入水下非接触爆炸载荷进行计算,形成120多万条船舶冲击环境数据,以此建立了大规模船舶冲击环境数据库,并以径向基神经网络为框架搭建了船舶冲击环境预报模型,分别将船舶的主尺度参数、船舶水下爆炸数值仿真的工况设置参数以及考察点的位置坐标作为神经网络的输入参数,以船舶考察点的谱速度作为唯一输出对搭建的RBF网络进行训练,并通过聚类算法对网络参数进行优化处理,模型训练完成后对未知船舶在给定工况下的冲击环境进行了预报及分析。预报结果表明,经过优化算法优化后径向基神经网络预报模型不仅具有较高的预报精度,且具有较好的泛化和鲁棒性能。该方法可为设计阶段船舶冲击环境的快速预报提供一种新型方法。