本文關鍵詞： 飛行模擬器 洗出算法 逼真度 仿真 運動平臺 遺傳算法　出處：《中國民航大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：飛行模擬器是航空業(yè)的一種重要設備,在航空業(yè)科研和培訓中起著重要作用,然而國內生產(chǎn)的飛行模擬器主要缺點表現(xiàn)為模擬逼真度不高和系統(tǒng)的可靠性不好,洗出算法是模擬器在有限的運動行程內提供無限動感的關鍵算法,計算結果的逼真程度直接影響著模擬器的性能,對洗出算法的優(yōu)化研究是提高模擬器逼真度的一種重要方法。論文以六自由度平臺作為洗出算法的運動部件,分析對比了三種常用洗出算法在模擬逼真度、計算速度、參數(shù)類型等方面的特點,選擇經(jīng)典洗出算法作為優(yōu)化對象。在對影響飛行模擬器逼真度的因素分析后,發(fā)現(xiàn)濾波器的參數(shù)對算法的結果影響較大,因此以人體感覺誤差建立目標函數(shù),采用遺傳算法理論對經(jīng)典洗出算法中濾波器的參數(shù)進行優(yōu)化,優(yōu)化過程利用了MATLAB的遺傳算法與直接搜索工具箱,設定優(yōu)化條件后快速地計算出優(yōu)化結果。為了進一步深入優(yōu)化,最后對人體的感知機理進行研究分析,提出了一種新的洗出算法結構并在MATLAB中SIMULINK仿真模塊進行仿真實驗,通過仿真實驗結果可以看出,新的洗出算法在不改變平滑處模擬效果的前提下,大大減小了波峰和波谷處的位移行程,提高了六自由度運動平臺的運動范圍,改進前后洗出算法的人體感覺曲線表明新的洗出算法提高了運動平臺的模擬逼真度,經(jīng)過多種信號輸入對比,驗證了新算法的可行性,為以后改善飛行模擬器的逼真度積累經(jīng)驗。
[Abstract]:Flight simulator is an important equipment in aviation industry, which plays an important role in aviation research and training. However, the main shortcomings of domestic flight simulator are the low fidelity of simulation and the poor reliability of the system. Wash out algorithm is the key algorithm for the simulator to provide infinite motion in the limited travel. The degree of fidelity of the calculation results directly affects the performance of the simulator. The optimization of washing algorithm is an important method to improve the fidelity of simulator. In this paper, the six degree of freedom platform is used as the moving part of the washing algorithm, and the simulation fidelity of three commonly used washing algorithms is analyzed and compared. After analyzing the factors affecting the fidelity of the flight simulator, it is found that the parameters of the filter have a great influence on the results of the algorithm. Therefore, the objective function is established based on the human perception error, and the parameters of the filter in the classical wash out algorithm are optimized by genetic algorithm theory. The optimization process uses MATLAB genetic algorithm and direct search toolbox. The optimization results are calculated quickly after the optimization conditions are set. In order to further optimize, the perception mechanism of human body is studied and analyzed at last. A new washing out algorithm structure is proposed and simulated by SIMULINK simulation module in MATLAB. The simulation results can be seen from the simulation results. The new washing out algorithm can greatly reduce the displacement stroke of the wave crest and trough without changing the simulation effect at the smooth place, and improve the motion range of the six-degree-of-freedom motion platform. The human body sensory curve of the improved wash algorithm shows that the new washing algorithm improves the simulation fidelity of the motion platform, and the feasibility of the new algorithm is verified by the comparison of various signal inputs. Accumulate experience for improving the fidelity of flight simulator in the future.
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V216.8

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