汽車起重機模擬作業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、虛擬樣機技術(shù)不斷發(fā)展，特別是實時動力學(xué)仿真技術(shù)的發(fā)展，為車輛的交互式實時仿真提供了一種新的手段。本文將實時動力學(xué)引入汽車起重機模擬作業(yè)系統(tǒng)，建立某型全路面全輪轉(zhuǎn)向汽車起重機的動力學(xué)模型，研究汽車起重機駕駛和吊裝模擬作業(yè)的相關(guān)技術(shù)，基于上述技術(shù)開發(fā)了汽車起重機模擬作業(yè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)集汽車起重機動力學(xué)建模、數(shù)學(xué)建模、大規(guī)模復(fù)雜場景組織和管理、計算機動畫技術(shù)、實時交互于一體。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　 介紹虛擬樣機技術(shù)和機械系統(tǒng)多體動

2、力學(xué)的基本理論，以及國內(nèi)外動力學(xué)技術(shù)在車輛仿真技術(shù)應(yīng)用上的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢?；诙囿w系統(tǒng)動力學(xué)理論，建立某型汽車起重機子系統(tǒng)的動力學(xué)模型；采用層次模型的方式組織汽車起重機模型，降低仿真過程中模型轉(zhuǎn)化的運算量，并增強系統(tǒng)的可擴展性；建立汽車起重機協(xié)同吊裝的數(shù)學(xué)模型。
　　 基于八叉樹建立了汽車起重機模擬作業(yè)系統(tǒng)所依賴的大規(guī)模復(fù)雜場景模型?；跀?shù)字高程模型，采用雙線性插值算法建立了場景的地面模型，減少插值運算的次數(shù)并且滿足運算精度

3、要求；采用四元數(shù)描述實體的旋轉(zhuǎn)運動；采用三維音效輔助增強場景的真實感。討論模擬作業(yè)系統(tǒng)的實時控制模塊，以及微分方程的求解；采用廣義/狹義二階段碰撞檢測算法，對場景中的物體進行碰撞檢測。
　　 基于上述技術(shù)和算法，在圖形渲染引擎OGRE和物理引擎Havok的基礎(chǔ)上，描述物理引擎求解結(jié)果驅(qū)動三維圖形的實現(xiàn)過程，以及某型汽車起重機模擬作業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。輸入設(shè)備接口和硬件抽象層接口的設(shè)計使得系統(tǒng)獨立于不同的外部設(shè)備，多線程運算充分發(fā)揮現(xiàn)代