收藏本站
《上海海事大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

集装箱起重机仿真训练器座椅振动控制设计研究

蒋晓刚  
【摘要】:在世界航运经济日益发达的今天,港口贸易也空前繁荣。巨大的吞吐量需要先进的港口起重机设备、训练有素的员工以及先进的管理手段来实现。然而,出于港口设备昂贵以及劳动生产效率的考虑,我们不能通过现场实际设备来培训员工。由此,我们开发了集装箱起重机仿真训练器,它以虚拟现实技术为构架,结合机电技术、信息技术、控制技术、多媒体技术等,达到在虚拟环境下培训集装箱起重机驾驶员的目的。 我校开发的仿真训练器工作时可以实现操作的大部分仿真功能,包括真实的现场操作环境、真实的三维视景、真实的声响等,但是该系统尚不能模拟真实的振动感觉。而当学员沉浸于虚拟现实环境中进行培训操作,除了感觉视景系统、音响系统产生的图像和声音以外,同时座椅振动系统也应该要产生与现场工作环境相似的座椅振动,即对应于起重机的驾驶室运动、大车行驶、大车制动、小车行驶、小车制动、抓箱、放箱以及前大梁俯仰等工况时的颠簸、倾斜和摇晃动作,给学员以真实的体感。 本论文就是在现有的集装箱起重机仿真训练器这一基础下开展应用研究工作的。它通过驾驶员座椅、电动缸、交流伺服电机、伺服驱动器、D/A卡、定时/计数卡、数字I/O卡、工控机等硬件组成交流伺服系统来实现驾驶员座椅的振动控制。本系统是一个实时性很强的多任务系统,传统上采用时钟中断很难在Windows环境里实现实时控制,而使用DDK、VtoolsD等开发工具又极易造成系统崩溃。为了在Windows环境下能完成实时性较强的反馈脉冲值计数,控制算法实现和控制信号输出等任务,系统采用了定时/计数卡和Tvichw32控件相结合的办法,通过Tvichw32控件来捕获定时/计数卡的定时器硬件中断。这样能保证精确的定时,方便安全的完成了实时控制任务。 实际的集装箱桥机座椅振动情况比较复杂,完全模拟出真实的振动过程是比较困难的。如果建立可实现6自由度控制的座椅振动平台,硬件投资将非常庞大。调查表明,集装箱桥机驾驶员座椅工作中更多的是小车运行方向(即X方向)的前后振动,所以我们的多自由度座椅振动平台采用X方向的单自由度激励,即可实现座椅振动的大部分体感功能,同时开发成本也大大降低。系统X方向的振动激励分为标准函数模式和仿真模式两种。标准函数模式是系统加载标准自由振动小阻尼曲线、正弦曲线和方波曲线或者这几种函数的叠加曲线,以实现驾驶员座椅对各种操作的振动响
【学位授予单位】:上海海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TH218

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 战守义,郑宏,王涌天;虚拟现实技术在坦克驾驶模拟训练中的应用[J];北京理工大学学报;1995年05期
2 薛天宇;一种实时多任务系统软件设计方法[J];电子技术应用;2001年04期
3 童晓阳;实时控制系统中的中断技术[J];工业控制计算机;1998年04期
4 张建民,万淑芸;基于工控PC和Windows98的四轴位置控制系统的设计[J];工业控制计算机;2002年04期
5 姚新宇,黄柯棣;半实物仿真系统中的实时控制技术[J];计算机仿真;2000年01期
6 马福军,赵国军,杨洋;MATLAB软件在控制系统的仿真与分析中的应用[J];计算机仿真;2003年03期
7 周前祥,姜世忠,姜国华;虚拟现实技术的研究现状与进展[J];计算机仿真;2003年07期
8 韦有双,王飞,冯允成;虚拟现实与系统仿真[J];计算机仿真;1999年02期
9 洪锡军,李从心;Windows下高精度定时的实现[J];计算机应用研究;2000年03期
10 余凯,赵长安,李劲松;Windows 98环境下实时控制系统的开发[J];计算机应用研究;2001年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柳拥军,丁莉芬,佟关林;基于虚拟样机的摆式客车迫导向机构的仿真研究[J];北方交通大学学报;2002年04期
2 王飞,杨湘龙,冯允成;虚拟现实仿真技术及在飞机装配中的应用[J];北京航空航天大学学报;2001年02期
3 赵罡;王超;侯文君;金钺;;复杂产品虚拟装配系统的人机交互技术[J];北京航空航天大学学报;2009年02期
4 吕鹏,周丹;基于Windows的实时测试软件系统的实现[J];北京生物医学工程;2005年04期
5 吕鹏;陈雅楠;曹德森;;呼吸机测试仪的研制[J];北京生物医学工程;2006年01期
6 马鹏飞;胡卓玮;赵文吉;蔡文博;;虚拟现实技术在村镇民俗旅游中的应用研究[J];地理信息世界;2010年02期
7 牛志宏;;三维地形可视化仿真关键技术研究[J];长江工程职业技术学院学报;2006年04期
8 孙磊;杨小军;彭伟;车嵘;;基于虚拟设备驱动程序的转台实时控制系统[J];电光与控制;2008年02期
9 李忱,柴建芳;虚拟现实技术与信息化校园[J];电力学报;2002年04期
10 张显库;金一丞;尹勇;;全任务航海模拟器的航迹保持算法[J];大连海事大学学报;2008年04期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;Virtual Reality Based Process Integrated Simulation Platform in Refinery:Virtual Refinery and Its Application[J];China Petroleum Processing & Petrochemical Technology;2011年03期
2 金一丞,尹勇;STCW公约与航海模拟器的发展[J];大连海事大学学报;2002年03期
3 金一丞,尹勇,魏毅,董振宁,陈昌文;航海模拟器视景的研究[J];大连海事大学学报;1999年02期
4 方佳鹰;张晓斌;安平;;平面视频的立体化技术研究[J];电视技术;2009年09期
5 孙雅峰;王朝阳;黄芝平;;仿真可信度的研究[J];电子测量技术;2009年11期
6 侯春萍,俞斯乐;一种平面图像立体化的新方法[J];电子学报;2002年12期
7 余江,刘晓明;直升机全量飞行动力学数值仿真模型及其实现[J];飞行力学;2000年03期
8 张广群;汪杭军;刘真祥;;仿真可信度评估理论研究[J];福建电脑;2006年06期
9 孟宪颐;刘勇;;虚拟现实技术在塔机司机训练培训中的应用[J];中国工程机械学报;2006年04期
10 毛崇德;王元庆;;多视点自由立体投影系统[J];光电工程;2006年04期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 司占军;李煜;;基于Virtools的虚拟印刷流程展示平台的设计与研究[J];包装工程;2013年07期
2 董熙晨;朱泽;王国贤;周强;胡侃;;基于开放式系统及COTS技术的起重机操作训练模拟系统的开发[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2012年04期
3 蔡辉跃;张健;曹雪虹;;基于光线跟踪的虚拟场景立体图像对视差研究[J];南京工程学院学报(自然科学版);2012年04期
4 林智奇;程功勋;刘丽兰;熊峰;周颖圆;俞涛;;LED室内照明仿真平台的研究与实现[J];照明工程学报;2012年04期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 包文俊;利用VB实现船舶电站仿真系统的通信功能[J];船电技术;2001年05期
2 万刚,陈刚,游雄;虚拟城市中地物几何建模技术的研究[J];测绘学报;2002年01期
3 张慎明,姚建国;调度员培训仿真系统(DTS)的现状和发展趋势[J];电网技术;2002年07期
4 姚新宇,戴金海;基于YH-F2系统的一般算术表达式的并行成分识别[J];国防科技大学学报;1997年02期
5 张建国,蒋国仁;集装箱船舶大型化和高装卸效率的对策[J];港口装卸;2000年03期
6 孙国正;面向21世纪的港口物流及其技术与装备[J];港口装卸;2000年04期
7 裴景玉;基于Windows95平台的实时控制技术[J];工业控制计算机;2000年03期
8 张雨飞,王明春;工控组态软件FIX与变电站仿真系统的数据接口[J];工业控制计算机;2001年11期
9 魏迎梅,王涌,吴泉源,石教英,沙基昌;手术仿真中的碰撞检测研究[J];计算机研究与发展;2002年01期
10 谢庆国,顾宏,杨建华,刘英敏;Windows作为实时控制环境的探讨[J];计算机工程与应用;1998年08期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王培良;许力;余昌盛;;旋转位置控制伺服系统模糊控制研究[J];电气自动化;2004年02期
2 罗新华,陆长华,张承康,曹勇飞;模糊实时控制在雷达伺服系统中的仿真与应用[J];上海航天;1999年06期
3 梁毅;王志鹏;刘盛;;一例加工中心软件故障分析与排除[J];制造技术与机床;2010年10期
4 谭晓东,张永利;RC-8W弧焊机器人控制系统的剖析与应用[J];组合机床与自动化加工技术;1997年07期
5 张晓光;万淑芸;邓忠华;王离九;;主从式数字伺服系统的数据通讯及其应用[J];电气传动;1995年03期
6 刘长年;;液控正弦发生器的研究[J];机床与液压;1980年01期
7 陈学良;钱明达;;船地两用直接驱动伺服系统的设计[J];遥测遥控;1980年04期
8 孙德志;飞行模拟转台伺服系统的改进[J];航空学报;1985年06期
9 钟福金;;微机控制PWM伺服系统[J];东南大学学报(自然科学版);1987年02期
10 王国桂;基于双自由度控制系统参数化的鲁棒直流伺服系统设计[J];舰载武器;1994年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈渝光;万沛霖;张志远;陈旭川;;双模结构模糊控制器在交流伺服系统中的应用[A];2005川渝地区自动化与电控技术学术年会论文集[C];2005年
2 张志远;;一种具有双模结构的智能模糊伺服系统的设计[A];机床与液压学术研讨会论文集[C];2004年
3 张志远;;一种具有双模结构的智能模糊伺服系统的设计[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2004年
4 车国霖;张云生;;CMAC在具有非线性摩擦伺服系统控制中的应用[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第七分册)[南京理工大学学报(增刊)][C];2009年
5 王万玉;;天线伺服系统精度分析[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十二次学术会议论文集[C];1999年
6 陆刘兵;吴晓蓓;陈庆伟;胡维礼;周元兵;;一种神经元控制器在特定交流伺服系统中的应用[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
7 王益群;王燕山;;电液力控制研究的进展[A];第二届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2002年
8 于云满;高健;于焕文;王作宝;;机械机构伺服系统控制[A];第五届全国凸轮机构学术会议暨中日凸轮学术交流会议论文集[C];2003年
9 陈兴国;李圣清;陈玮;;递归神网自适应混合控制裹包机伺服系统[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
10 程玉胜;朱静霞;;声纳伺服系统对目标信号幅度脉冲起伏的响应[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(下册)[C];1995年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张晔;我国研制出新一代“追日”光伏伺服系统[N];科技日报;2008年
2 石永红;江苏研制成功抗风型光伏伺服系统[N];大众科技报;2008年
3 胡怡琳;埃斯顿转型 吴波欲打造数控领域微软[N];经理日报;2008年
4 石永红;抗风型光伏伺服系统研制成功[N];中国企业报;2008年
5 意大利SMI集团中国代表处 陈晓非;数字时代如何控制我们的机械系统[N];消费日报;2002年
6 鞠昭 作者单位:上海总队二支队;实时控制提升勤务管理质量[N];人民武警;2004年
7 中缝;如何调试和检测伺服系统[N];中国服饰报;2008年
8 本报记者 付丽娟;期待,中国伺服系统企业之“蝶变”[N];机电商报;2006年
9 科文;康普布线优化锦囊:简化迁移、超六类和连接实时控制[N];中国计算机报;2008年
10 记者  柏松;一步法电脑数控复合捻线机实现实时控制[N];中国纺织报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭文斌;伺服系统摩擦与温度变化干扰的建模及补偿研究[D];天津大学;2012年
2 陈茂胜;高精度单框架控制力矩陀螺框架伺服系统的设计与研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
3 向红标;开放式伺服系统的摩擦建模与补偿研究[D];天津大学;2010年
4 宋彦;伺服系统提高速度平稳度的关键技术研究与实现[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
5 纪科辉;低速交流电机伺服系统的研究与实现[D];浙江大学;2013年
6 王闻宇;伺服系统柔性连接负载控制方法研究[D];华中科技大学;2012年
7 黄进;含摩擦环节伺服系统的分析及控制补偿研究[D];西安电子科技大学;1998年
8 佟大威;水电工程施工进度与质量实时控制研究[D];天津大学;2009年
9 何永义;基于视窗平台的机器人控制技术研究及实现[D];上海大学;2001年
10 王忠耀;向家坝水电站二期工程混凝土重力坝施工仿真与实时控制分析研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 张媚;电液伺服系统实时控制与先进控制方法的研究[D];南京航空航天大学;2003年
3 刘俊英;开放式数控系统下位机实时控制子系统的研究与开发[D];广西大学;2004年
4 王清泉;混凝土搅拌站生产管理控制系统[D];吉林大学;2005年
5 薛鹏;永磁同步伺服电动机二自由度控制[D];沈阳工业大学;2006年
6 李喆;三轴数控铣床开放式控制系统的开发研究[D];沈阳工业大学;2004年
7 穴洪刚;转塔伺服系统设计及PID参数整定方法研究[D];南京理工大学;2004年
8 马艳玲;含齿隙环节伺服系统的补偿控制[D];西安电子科技大学;2008年
9 王涛;功能块编程在剪板机定长送料伺服控制中的应用[D];青岛大学;2009年
10 闫景富;大气激光通信系统中APT技术研究[D];长春理工大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026