汽车运动控制三维虚拟实验系统研究.pdf

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1、第32卷第5期计算机仿真2015年5月文章编号：1006—9348(2015)05—0182—04汽车运动控制三维虚拟实验系统研究王文锋1，王纪凯2，邸立明1，丁伟超3(1．燕山大学车辆与能源学院，河北秦皇岛066004；2．中国科学技术大学信息科学技术学院，安徽合肥230026；3．沈阳威尔特电动执行器有限公司，辽宁沈阳110179)摘要：为实现汽车运动性能优化，从汽车动力学角度出发，对汽车动力传动模型进行简化和分析，建立了汽车起步，换挡和制动过程的数学模型，并利用虚拟现实仿真软件，建立了汽车

2、运动速度控制三维虚拟实验系统。系统首先建立了虚拟三维驾驶场景和汽车几何模型。然后通过控制罗技方向盘G27的离合器踏板、制动踏板、加速踏板和换挡操纵手柄作为系统输入，得到车辆不同条件下的运动状态。最后在虚拟环境中驱动汽车按照建立的数学模型运动，实现了汽车运动性能优化。关键词：虚拟现实；车辆传动；汽车动力学；仿真中图分类号：TP391文献标识码：B3DVirtualExperimentSystemfortheVehicleVelocityControlWANGWen-fen91，WANGJi-kai

3、2，DILi-min91，DINGWei-cha03(1。Yanshanuniversity，InstituteofVehiclesandEnergy，QinhuangdaoHebei066004，China；2．SchoolofInformationScienceandTechnology，UniversityofScienceandTechnologyofChina，HefeiAnhui230026，China；3．ShenyangFieldElectricActuatorCo．Ltd．，S

4、henyangLiaoning110179，China)ABSTRACT：Inordertosimulatethemotionofthevehicle，avehicledrivingmodelwassimplifiedandanalysis．Themathematicalmodelsofvehiclestarting，shiftingandbrakingprocesseswereestablished，．ThenthevirtualrealitysimulationsoftwareWaSused

5、tobuildthe3Dvirtualexperimentsystemforthevehiclevelocitycontr01．Thewefirstestablishedthethree—dimensionalvirtualdrivingsceneandvehiclegeometricmodel．Thentheinputs，includingtheclutchpedal，thebrakepedal，theacceleratorpedalandshiftcontrolhandle，wereprov

6、idedbyLogitechG27，andthemotionstateofvehicleunderdifferentconditionswerecomputedwiththecomputedmotionmathematicalmodel．Finally，wesimulatedtheearmovementinthevirtualenvironmentwithVega，andthehighfidelitysimulationofvehi-clemovementsituationwasrealized

7、．KEYWORDS：Virtualreality；Vehicletransmission；Vehicledynamics；Simulation1引言桌面虚拟现实技术涵盖计算机图形学，人机交互和人工智能学科，利用桌面虚拟现实技术对汽车的控制和运动进行三维仿真，可以更为直接的研究车辆各参数对汽车运动的影响‘1

8、。为了得到更好的汽车运动仿真效果，需要找到合适的汽车运动控制算法。但是，车辆的控制和运动是一个极为复杂的过程，国内外很多企、事业单位和科研院所都结合虚拟现实理论对汽车运动仿真进行了研究口。1，

9、德国奔驰、大众、美国通用汽车公司等早已研制出自主的虚拟驾驶系统，其仿真性能指标居世界领先水平【63；国内的吉林大学、国防科技大基金项目：河北省自然科学基金(172012203185)；秦皇岛市科技支撑发展计划项目(2012021A054)收藕日期：2014—08-13—182一学和中国农业大学等都对汽车驾驶模拟器进行了相关研究。其中国防科技大学的刘大学⋯等建立了车辆系统仿真模型，可以较好地在仿真中得到油门开度、制动力和地面坡度与车速的关系，但是所建立的模型与真实汽车运动情况相比作了简化，没有考虑