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《中国农业大学》 2014年
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基于虚拟现实的自走式农业机械试验方法研究

王菲  
【摘要】: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收割机几何模型,创建了遵循物理学客观规律的联合收割机物理行为模型和虚拟现实试验系统,提出了一种利用RTW与物理引擎联合仿真的虚拟现实试验方法。 根据土壤承压特性模型,针对农机车辆通过松软路面时出现地面沉陷现象,阐述了动态地形实时可视化的实现方法;结合联合收割机动力学数学模型,通过虚拟试验场景的可视化界面展示联合收割机的性能试验及试验效果,并根据仿真数据评价联合收割机各项虚拟试验性能。 利用Labview对实测垂向加速度信号进行滤波处理,根据最小二乘法去除信号的趋势项,将加速度信号转换为位移信号,并与相同工况下的虚拟试验对比,以此验证虚拟试验系统及联合收割机垂向数学模型的有效性和准确性;根据虚拟试验仿真数据,利用概率统计平均方法计算动态牵引性能的评价指标,以此评价虚拟试验系统及联合收割机纵向数学模型的有效性和准确性。 利用人机接口技术将模拟驾驶器与虚拟农机和虚拟试验系统连接,通过模拟驾驶器的输入控制虚拟农机的运动状态,并将符合客观运动规律的运动形态和动态效果实时地输出到投影屏幕上,实现了自走式农业机械虚拟试验的实时交互。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S220

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨沛;;虚拟现实技术及其在农业中的应用[J];安徽农学通报;2008年23期
2 李思辉;焦忠武;王亮;张孝飞;刘平川;;虚拟农业技术及其应用[J];安徽农业科学;2007年28期
3 王春民;安海忠;王丰贵;;基于VC和Simulink的电力电子仿真实验平台设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2008年03期
4 靳海亮;高井祥;;三维地形可视化技术研究进展[J];测绘科学;2006年06期
5 范立冬;李曙光;张治刚;;虚拟现实技术在医学训练中的应用[J];创伤外科杂志;2008年06期
6 李国岫,王磊;实时仿真技术及其在发动机电控系统开发中的应用[J];车用发动机;1998年06期
7 石云;刘万青;;虚拟现实技术在旅游业中的应用——以国家级风景区骊山景区为例[J];测绘与空间地理信息;2009年06期
8 徐素宁,韦中亚,杨景春;虚拟现实技术在虚拟旅游中的应用[J];地理学与国土研究;2001年03期
9 沈智芳;易从艳;;Visual C++与MATLAB程序的接口研究[J];电脑开发与应用;2008年10期
10 孙苗钟;;基于MATLAB的振动信号平滑处理方法[J];电子测量技术;2007年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵猛;大屏幕多人沉浸式立体显示系统[D];大连海事大学;2010年
2 苑严伟;数字农业典型智能化装备虚拟仿真技术研究[D];中国农业机械化科学研究院;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵佳;侯立白;朱建华;王殿昌;王志诚;;农业资源信息管理技术应用研究进展[J];山东农业科学;2007年01期
2 万祥云;何华刚;苏志东;;基于3DGIS的化工企业重大危险源信息系统研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年02期
3 王晓辉;蔡树煌;;应用快速正弦扫频激振对精密磨床动态特性的研究[J];安徽工学院学报;1990年03期
4 胡钧铭;夏瑜;唐茂艳;刘开强;周佳民;江立庚;;广西农业信息化现状与发展策略[J];安徽农学通报;2006年10期
5 高辉;孙成明;谭昌伟;;农业信息技术课程教学改革与实践[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年21期
6 张玮;;虚拟现实技术在首饰展示中的应用研究[J];安徽农业大学学报(社会科学版);2010年05期
7 劳飞;朱玉业;;虚拟现实技术在农业中的应用[J];安徽农业科学;2007年14期
8 李思辉;焦忠武;王亮;张孝飞;刘平川;;虚拟农业技术及其应用[J];安徽农业科学;2007年28期
9 叶芳毅;李忠武;李裕元;曾光明;彭亿;张棋;梁红玲;王亚梅;;水稻生长模型发展及应用研究综述[J];安徽农业科学;2009年01期
10 郭立萍;李光霞;董硕;;虚拟现实技术在构建虚拟旅游环境中的应用[J];安徽农业科学;2010年18期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 巢凯年;;控制爆胎车方向的驾驶方法及其原理[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
2 徐小娟;刘志远;;基于MATLAB的车载CAN网络模拟技术[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 席毅;许芳;陈虹;刘明星;;基于FPGA/SOPC的开放式控制器设计测试系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 金锋;周正伟;李江城;;某型坦克故障模拟训练系统设计与实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 张玉祥;李华成;马柳艺;;基于MEMS器件的交互笔运动跟踪研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
6 李鹏;;虚拟现实技术在人机工程中的应用要求标准研究[A];第三届民用飞机先进制造技术及装备论坛论文汇编[C];2011年
7 王巍;杨智春;;一种新型压电作动器的特性及应用研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
8 周毅;;某轻型卡车制动稳定性分析[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
9 张曦;周毅;李艳斌;;某轻卡车型平顺性分析[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
10 夏绍平;葛益波;;无人机地面方向控制系统半物理仿真研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖毅;体育赛事背景广告曝光参数虚拟预测研究[D];上海体育学院;2010年
2 李莎莎;反辐射导弹仿真系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 马纯永;城域景观VRGIS一体化仿真平台研究与实现[D];中国海洋大学;2010年
4 刘华兴;被动声学测波新方法的实验研究及应用[D];中国海洋大学;2010年
5 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
6 陈为真;大型结构振动信号处理与模态参数识别研究[D];华中科技大学;2010年
7 张伟;分布式大规模虚拟环境中的序一致性[D];国防科学技术大学;2010年
8 杨铭;基于主动转向和横摆力矩控制的多轴车辆制动稳定性研究[D];吉林大学;2011年
9 司俊德;基于人体损伤的工程车辆翻车保护系统性能研究[D];吉林大学;2011年
10 王吉;电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王伟伟;基于粒子系统的矿井瓦斯爆炸的模拟与研究[D];山东科技大学;2010年
2 段化鹏;虚拟现实中物理引擎关键技术的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
3 秦丰林;面向机器人足球比赛的开放式仿真系统开发[D];浙江理工大学;2010年
4 叶凯;道路车辆动态模拟[D];郑州大学;2010年
5 彭锦波;助行机器人机构设计及样机研制[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 杨仁;化学回热循环与水系统仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王仁政;减摇鳍电液负载仿真台控制系统的分析设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 王伟影;船用燃气轮机发电机组测控系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 吴晗;大型舰船操纵性理论预报及视景仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 万晓正;平面绳牵引并联机构的控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张孝飞;张振国;刘星何;;虚拟现实技术在农业职业教育中的应用[J];安徽农业科学;2007年07期
2 劳飞;朱玉业;;虚拟现实技术在农业中的应用[J];安徽农业科学;2007年14期
3 朱林,尹成龙,孔晓玲,王睿;虚拟样机技术在1LB-240型水平摆式犁设计中的应用研究[J];安徽农业大学学报;2005年01期
4 牛兵,陈谊;二维GIS与三维视景仿真技术的结合及其在视景仿真中的应用[J];北京工商大学学报(自然科学版);2005年02期
5 王海清;浅谈影响电子地图产品质量的因素[J];标准化报道;2000年05期
6 王春民;安海忠;王丰贵;;基于VC和Simulink的电力电子仿真实验平台设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2008年03期
7 张帆;史琼芳;达汉桥;;Creator应用于虚拟城市三维建模的关键技术与实践[J];测绘工程;2005年04期
8 刘平;刘纪平;李天文;李成名;马照亭;刘刚;;基于MultiGen Creator构建三维数字小区的理论与实践[J];测绘科学;2007年S1期
9 林珲,龚建华;论虚拟地理环境[J];测绘学报;2002年01期
10 冯维波,苏道平;虚拟现实技术在旅游规划中应用前景探析[J];重庆师范学院学报(自然科学版);2001年03期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 刘照;汽车电动助力转向系统动力学分析与控制方法研究[D];华中科技大学;2004年
2 严海军;基于变量技术的圆形和平移式喷灌机水量分布特性的研究[D];中国农业大学;2005年
3 王修晖;面向多投影显示墙的画面校正与三维交互技术研究[D];浙江大学;2007年
4 解利军;基于可伸缩立体显示墙的可视计算环境构建[D];浙江大学;2007年
5 刘然;基于计算机立体视觉的双目立体成像研究[D];重庆大学;2007年
6 魏国前;起重机模拟培训系统若干关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年
7 任鸿翔;航海模拟器中基于GPU的海洋场景真实感绘制[D];大连海事大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆;拖拉机电控液压动力转向系统的转向机构及液压系统设计[D];南京农业大学;2010年
2 刘刚;基于虚拟现实的集装箱起重机驾驶仿真训练器研究[D];武汉理工大学;2002年
3 林柏纬;PC架构的多投影面沉浸式虚拟环境及其应用[D];浙江大学;2003年
4 林锦尧;基于虚拟现实的集装箱装卸仿真系统[D];大连海事大学;2004年
5 郭国忠;集装箱装卸模拟器关键技术的研究[D];大连海事大学;2004年
6 甘光勇;采用高层场景管理软件开发基于PC平台CAVE系统的研究[D];大连海事大学;2005年
7 李斌;低成本多投影仪拼接方法研究[D];山东大学;2005年
8 霍滨焱;基于图像空间的碰撞检测算法[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 蒋晓刚;集装箱起重机仿真训练器座椅振动控制设计研究[D];上海海事大学;2004年
10 孙勋武;岸边集装箱起重机仿真训练系统吊具运动碰撞分析[D];上海海事大学;2005年
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1 于向鸿;地理信息系统的应用研究热点展望[J];农业网络信息;2005年05期
2 高建鸣,孙丽丽;虚拟制造及其关键技术[J];林业机械与木工设备;2005年07期
3 康占武;;虚拟制造技术浅谈[J];农业网络信息;2008年07期
4 祝铂渝;龚庆武;姜芳芳;;具有三维交互功能的变电站仿真培训系统[J];中国农村水利水电;2005年11期
5 王玉洁;朱晓冬;唐剑;廉世彬;;基于模糊认知图的虚拟桃树建模研究[J];北京农学院学报;2007年04期
6 刘刚田;高百宁;曹慧敏;;基于网络技术的拖拉机产品设计管理的实现[J];拖拉机与农用运输车;2007年04期
7 沈文君,赵春江,沈佐锐,郭新宇;虚拟现实技术及其在农业上的应用[J];农业现代化研究;2002年05期
8 王嵩;王东;马传波;于国梁;贺祉瑄;;浑河沈阳城市段三维数字仿真系统研究[J];现代农业科技;2011年16期
9 杨军;贾鹏;周廷刚;张敏;刘微;;基于DEM的洪水淹没模拟分析及虚拟现实表达[J];西南大学学报(自然科学版);2011年10期
10 李世华,李壁成,胡月明;黄土高原小流域景观虚拟现实技术研究与应用[J];水土保持通报;2003年05期
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1 高承勇;;前言[A];工程三维模型与虚拟现实表现——第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集[C];2009年
2 王田苗;吕洪波;丑武胜;;基于虚拟现实的医疗外科培训系统[A];图像 仿真 信息技术——第二届联合学术会议论文集[C];2002年
3 李云贵;张凯;;我国建设行业信息化现状与思考[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十一届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2002年
4 袁桂平;;虚拟现实及其军事应用[A];地理空间信息技术与应用——中国科协2002年学术年会测绘论文集[C];2002年
5 李文伟;任海龙;;美军作战实验室及其带来的启示[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
6 李宗华;江丕文;魏正;;基于三维数字地图系统的城市设计[A];2009`中国地理信息产业论坛暨第二届教育论坛就业洽谈会论文集[C];2009年
7 陈作炳;钮军;;从CAD到虚拟现实:建模方法及数据转换[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
8 何水军;;虚拟现实在乘车辐射侦察模拟训练中的应用[A];全国第六届核仪器及其应用学术会议论文集[C];2007年
9 周娴玮;方勇纯;;AFM纳米操作系统研究进展[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第二分册)[C];2009年
10 姚珺;薄晓军;宁汝新;;虚拟装配技术研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 广西壮族自治区马山县环境保护局 黄金民;虚拟技术可为环保服务[N];中国环境报;2010年
2 CBN记者 孙进;虚拟现实的商业前景[N];第一财经日报;2009年
3 佚名;虚拟现实在房产建筑设计中的应用[N];中华建筑报;2008年
4 李艳;国内首个虚拟现实电子竞技产品面世[N];陕西日报;2008年
5 熊澄宇;虚拟现实中的哲学体验[N];中国图书商报;2001年
6 本报记者 常丽君;把虚的当实的用[N];科技日报;2010年
7 记者 宋京平;虚拟现实仿真技术为结构工程助力 《结构工程虚拟现实可视化仿真方法及其应用》获奖[N];中国建设报;2011年
8 记者 许忠通讯员 卢林潭;吐哈油田虚拟现实中心通过验收正式投用[N];中国石油报;2007年
9 本报记者 王子筠;中视典软件开发重磅再出击[N];中国现代企业报;2009年
10 刘红军;作战模拟:在虚拟现实中展开[N];解放军报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 艾远高;基于虚拟现实的水电机组状态监测分析方法研究[D];华中科技大学;2012年
2 罗元;城市道路交通流智能化模拟虚拟现实系统研究[D];清华大学;2012年
3 柴功博;半虚拟现实座舱手部定位技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
4 汤勇;增强半虚拟现实飞机座舱关键技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
5 胡铂;虚拟现实中体力作业的生理工效学评价方法实现与验证[D];清华大学;2011年
6 刘洪利;嫦娥1号卫星激光高度计(LAM)数据的全月球虚拟现实构建[D];中国地质大学(北京);2012年
7 周来;面向虚拟现实飞行模拟训练的视觉手交互技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
8 王菲;基于虚拟现实的自走式农业机械试验方法研究[D];中国农业大学;2014年
9 李刚俊;基于虚拟现实的冗余度机器人运动规划及仿真研究[D];西南交通大学;2001年
10 许妙忠;虚拟现实中三维地形建模和可视化技术及算法研究[D];武汉大学;2003年
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1 姚远;基于OGRE的SCVR系统的设计与实现[D];北京交通大学;2010年
2 罗为君;基于XNA的虚拟现实三维引擎设计与实现[D];湖南大学;2010年
3 韩晓明;装甲车虚拟现实驾驶训练系统技术的研究[D];兰州理工大学;2011年
4 田颖辉;基于虚拟现实的集装箱码头布局规划仿真系统研究[D];武汉理工大学;2005年
5 唐召东;计算机虚拟通信实验系统—频带传输实验系统的设计与实现[D];天津师范大学;2004年
6 孙长勇;虚拟现实中三维建模技术方法的分析与研究[D];解放军信息工程大学;2004年
7 鲁强;VR技术在基于WEB的网络管理中的研究与应用[D];华北电力大学(河北);2004年
8 刘建威;基于图像的虚拟现实漫游技术研究[D];西安理工大学;2003年
9 路海涛;基于虚拟现实的低照度动态视觉功效测试系统研究[D];北京理工大学;2010年
10 张辉;基于图像的虚拟现实技术研究[D];西安理工大学;2002年
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