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大型液压挖掘机电液控制系统半物理仿真方法 被引量:1
1
作者 徐鹏 师建鹏 +3 位作者 郄永军 姜良志 秦合营 王梦媛 《液压与气动》 北大核心 2025年第3期111-122,共12页
为解决全电控大型液压挖掘机控制系统现场试验困难、复现性差等问题,并为控制策略的验证提供测试平台,建立了液压挖掘机半物理仿真系统。首先,在AMESim中建立挖掘机动力系统、液压系统及机械系统的整机模型。其次,针对AMESim模型中刚性... 为解决全电控大型液压挖掘机控制系统现场试验困难、复现性差等问题,并为控制策略的验证提供测试平台,建立了液压挖掘机半物理仿真系统。首先,在AMESim中建立挖掘机动力系统、液压系统及机械系统的整机模型。其次,针对AMESim模型中刚性方程和隐式变量多等因素导致的实时性差等问题,对系统进行简化处理,同时保证模型的准确性与实时性。之后,将AMESim模型封装成实时FMU并加载至dSPACE硬件系统,在Simulink中进行控制器输入输出及CAN通信系统建模,同时实现控制器的硬件在环。最后,基于Unity开发了三维实时可视化平台,通过MAPort接口与dSPACE硬件系统通讯,可直观显示三维虚拟化挖掘机作业场景与过程,提升了人机交互效果。以某超大型挖掘机为研究对象,结果表明,简化之后仿真求解速度提升10倍以上,且相对于非简化模型,仿真结果偏差小于5%,验证了该半物理仿真系统的实时性、准确性及人机交互性。 展开更多
关键词 全电控挖掘机 半物理仿真 整机模型 FMI/FMU 三维实时可视化
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面向新型电力系统的实时仿真平台综述与展望 被引量:5
2
作者 赵浩然 孟铃涵 +1 位作者 江艺宝 李冰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4611-4626,共16页
伴随高比例新能源并网和大规模电力电子装置渗透,电力系统电源结构、电网形态、运行机理和控制基础深刻变革,电网规模和复杂程度前所未有,对仿真技术提出了新的要求。电力系统实时仿真作为支撑大规模电力系统仿真加速、开展控保设备半... 伴随高比例新能源并网和大规模电力电子装置渗透,电力系统电源结构、电网形态、运行机理和控制基础深刻变革,电网规模和复杂程度前所未有,对仿真技术提出了新的要求。电力系统实时仿真作为支撑大规模电力系统仿真加速、开展控保设备半实物测试、推动电力系统数智化转型的重要手段,近年来得到越来越多的关注。为此,首先梳理了新型电力系统对实时仿真步长、规模等方面的新需求。接着,对比了10种主流商业化实时仿真平台,详细探讨了国内外平台在实时机制、硬件架构、高效算法、仿真软件4方面的技术现状。然后,针对新型电力系统电源侧和电网侧,综述了实时仿真平台构建方案的研究进展。最后,归纳提出了新型电力系统视域下实时仿真平台未来的发展方向。 展开更多
关键词 新型电力系统 实时仿真平台 实时机制 硬件架构 高效求解 应用范式
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基于Simulink对机械臂可视化上料研究 被引量:1
3
作者 于资江 李存志 +2 位作者 于菲 谢爱军 刘国梁 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第2期80-84,共5页
自动上料设备可以通过现代化技术实现数据采集和分析,以优化制造流程,提高生产效率和产品质量,从而更好地实现智能制造。为了实现链板等零件的自动上料过程,文章介绍了机械臂的三维可视化人机交互平台模型的构建过程,以Gluon机械臂为分... 自动上料设备可以通过现代化技术实现数据采集和分析,以优化制造流程,提高生产效率和产品质量,从而更好地实现智能制造。为了实现链板等零件的自动上料过程,文章介绍了机械臂的三维可视化人机交互平台模型的构建过程,以Gluon机械臂为分析对象,进行正运动学分析和逆运动学验证,并通过Simulink搭建了控制系统模型,实现了对Gluon机械臂的联合仿真。仿真过程中,对各关节的旋转角度、角速度以及末端执行器的齐次变换矩阵实时显示。通过验证,为后期搭建实物平台提供了可行性支撑,为进一步优化和完善系统功能奠定了基础。 展开更多
关键词 自动上料 实时可视化 运动学仿真 SIMULINK
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可视化仿真技术发展综述 被引量:20
4
作者 康凤举 华翔 +2 位作者 李宏宏 张博 苏曼 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第17期5310-5313,共4页
针对可视化仿真技术发展的需求,综合分析了其智能化和自动化技术、柔性体和非物理量可视化技术的发展状况,阐述了实现可视化实时性要求的技术途径,比较了当前可视化仿真工具的性能,并对可视化仿真软件模块化组件建模、框架设计和逼真度... 针对可视化仿真技术发展的需求,综合分析了其智能化和自动化技术、柔性体和非物理量可视化技术的发展状况,阐述了实现可视化实时性要求的技术途径,比较了当前可视化仿真工具的性能,并对可视化仿真软件模块化组件建模、框架设计和逼真度评估等仿真技术发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 可视化 仿真 实时性 逼真度
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基于PC机的实时视景仿真系统的研究与实现 被引量:10
5
作者 龚少华 沈为群 宋子善 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第4期118-121,共4页
文章介绍了一个基于PC机的高性能的实时视景仿真系统,对系统设计中的一些关键问题———飞机与地景模型的建立及线程同步等技术进行了详细讨论。该系统的开发设计思想可应用到其它视景系统的开发,对提高系统的实时性能、缩短系统的研制... 文章介绍了一个基于PC机的高性能的实时视景仿真系统,对系统设计中的一些关键问题———飞机与地景模型的建立及线程同步等技术进行了详细讨论。该系统的开发设计思想可应用到其它视景系统的开发,对提高系统的实时性能、缩短系统的研制周期起着重要作用。 展开更多
关键词 实时视景仿真系统 PC机 虚拟现实
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制导炸弹的实时仿真可视化系统设计 被引量:8
6
作者 桑保华 薛晓中 +1 位作者 柏静 孙瑞胜 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期1188-1191,共4页
分析了运用OpenGL图形库对制导炸弹飞机带飞和投弹实验进行实时化、可视化仿真设计的可行性。研究了实时仿真所需的五大功能模块。介绍了如何利用OpenGL和VisualC++6.0以及串口通讯实现编程的方法。制导炸弹的实时仿真可视化系统设计是... 分析了运用OpenGL图形库对制导炸弹飞机带飞和投弹实验进行实时化、可视化仿真设计的可行性。研究了实时仿真所需的五大功能模块。介绍了如何利用OpenGL和VisualC++6.0以及串口通讯实现编程的方法。制导炸弹的实时仿真可视化系统设计是以VisualC++6.0为开发工具,利用其强大的类库MFC及工具AppWizard,结合OpenGL图形库的编程思想而实现的。它实时、生动、清晰、直观地显示了制导炸弹飞机带飞和投弹的全过程,从而实现了制导炸弹的实时可视化仿真。实验证明,该系统可以有效地在监视器上实时显示出制导炸弹的飞行姿态及其性能参数。 展开更多
关键词 OPENGL 制导炸弹 实时仿真 可视化 串口通讯
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光电经纬仪实时可视化仿真系统 被引量:8
7
作者 熊帅 付承毓 +1 位作者 唐涛 刘兴法 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期49-55,共7页
经纬仪实时可视化仿真系统可用于操作手训练和经纬仪测试,构建了经纬仪仿真系统总体功能结构,主要完成经纬仪场景仿真和跟踪状态解算。论述了场景仿真中CCD虚拟相机成像模拟、目标轨迹仿真、目标脱靶量求取、背景云图模拟和实时图像效... 经纬仪实时可视化仿真系统可用于操作手训练和经纬仪测试,构建了经纬仪仿真系统总体功能结构,主要完成经纬仪场景仿真和跟踪状态解算。论述了场景仿真中CCD虚拟相机成像模拟、目标轨迹仿真、目标脱靶量求取、背景云图模拟和实时图像效果添加等关键技术。建立了经纬仪跟踪控制系统simulink模型,通过Real-time Workshop(RTW)生成了模型代码,并进行相应改写建立了跟踪状态解算模块。采用VC++,Vega,OpenGL和OpenGL着色语言(GLSL)开发了仿真系统,实际应用表明,实时性良好,不需接入实际经纬仪系统,进一步降低了训练的成本,并能帮助实际系统进行测试、分析与设计。 展开更多
关键词 光电经纬仪 可视化仿真 实时 VEGA RTW OPENGL
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基于元胞自动机的云层实时模拟 被引量:13
8
作者 姚海 鲍劲松 金烨 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2946-2950,共5页
云层的实时模拟是构造真实的虚拟自然环境的重要组成部分。然而,外观形状的不规则性和物理形成过程的复杂性增加了云层实时模拟的难度。在分析和研究现有云层建模和渲染方法的基础上,提出了一种基于元胞自动机的云层实时模拟方法,该方... 云层的实时模拟是构造真实的虚拟自然环境的重要组成部分。然而,外观形状的不规则性和物理形成过程的复杂性增加了云层实时模拟的难度。在分析和研究现有云层建模和渲染方法的基础上,提出了一种基于元胞自动机的云层实时模拟方法,该方法的核心是采用元胞自动机理论对云层建模,使用风力函数对云进行控制;综合单散射和多重散射的方法构造云的光照模型;利用连续帧之间的相关性实现基于视点变换的云层实时渲染,并利用Murakami的元球方法计算云的密度分布。实践证明该方法可以实时模拟具有较强真实感的云层。 展开更多
关键词 云层 元胞自动机 实时 视景仿真
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基于实时监控的碾压混凝土坝仓面施工仿真可视化分析 被引量:21
9
作者 钟登华 张元坤 +1 位作者 吴斌平 任炳昱 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期377-385,共9页
结合系统仿真技术、实时监控技术、数据库技术和可视化技术,开展碾压混凝土坝仓面施工仿真可视化分析研究,构建仓面施工精细仿真模型。该模型不仅可以通过仿真计算获得详细的仓面施工进度信息,而且实现了可交互的仓面施工三维动态可视... 结合系统仿真技术、实时监控技术、数据库技术和可视化技术,开展碾压混凝土坝仓面施工仿真可视化分析研究,构建仓面施工精细仿真模型。该模型不仅可以通过仿真计算获得详细的仓面施工进度信息,而且实现了可交互的仓面施工三维动态可视化分析。研究成果已应用于西南某碾压混凝土坝工程。 展开更多
关键词 水利工程施工 碾压混凝土坝仓面施工 实时监控 精细仿真模型 施工仿真三维可视化
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城轨列车运行仿真系统中三维视景研究与实现 被引量:9
10
作者 黄友能 杜霄 唐涛 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期3430-3433,3437,共5页
首先分析了北京地铁一号线列车运行仿真系统中实时三维视景子系统的特点,提出利用UML(UnifiedModelingLanguage,统一建模语言)对三维视景子系统设计进行描述,并利用Creator分别建立车站和隧道三维模型,解决了三维视景子系统与列车运行... 首先分析了北京地铁一号线列车运行仿真系统中实时三维视景子系统的特点,提出利用UML(UnifiedModelingLanguage,统一建模语言)对三维视景子系统设计进行描述,并利用Creator分别建立车站和隧道三维模型,解决了三维视景子系统与列车运行仿真系统中其他子系统之间实时性的关键问题。实现结果表明:三维视景子系统具有较强的真实感,并且具有较好的实时性。 展开更多
关键词 UML 仿真系统 三雏视景 实时性
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海浪的实时视景仿真 被引量:15
11
作者 谢薇 郭齐胜 董志明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第20期123-125,共3页
该文研究了如何解决海浪的实时视景仿真问题。着重从仿真的实时性和真实感的角度出发,建立了基于海浪谱的不同波级的海浪的仿真模型,详细讨论了海浪数学模型中参数的求法,并探讨了在海浪的实时绘制过程中采取的措施。
关键词 海浪 视景仿真 实时性 海浪谱 虚拟现实 海洋工程
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虚拟座舱实时视景仿真系统的设计与实现 被引量:7
12
作者 薛锋 欧阳中辉 谢晓方 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第3期417-419,431,共4页
本文首先阐述了虚拟现实技术在虚拟座舱视景仿真领域的应用,并通过三维可视数据库对物体及地形场景进行了建模,然后利用实时开发应用程序对场景动画进行驱动,最后实现了虚拟座舱的实时视景仿真系统。该系统可以完全满足虚拟座舱实时性... 本文首先阐述了虚拟现实技术在虚拟座舱视景仿真领域的应用,并通过三维可视数据库对物体及地形场景进行了建模,然后利用实时开发应用程序对场景动画进行驱动,最后实现了虚拟座舱的实时视景仿真系统。该系统可以完全满足虚拟座舱实时性的要求,为研究座舱仿真系统的视景实时生成问题提出了新的解决方案。 展开更多
关键词 虚拟座舱 可视建模 实时视景 交互仿真
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基于实时数值模拟的泥石流危险性分区系统研究 被引量:7
13
作者 管群 韦方强 胡凯衡 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第12期54-55,共2页
为深入分析揭示泥石流的形成和运动等规律,提高泥石流灾害防治的信息技术应用水平,以VC++和SuperMAP混合编程为主要技术,应用计算机可视化技术,研究并实现了基于动量和动能数值模拟的、实时泥石流危险性分区技术。系统以云南东川蒋家沟... 为深入分析揭示泥石流的形成和运动等规律,提高泥石流灾害防治的信息技术应用水平,以VC++和SuperMAP混合编程为主要技术,应用计算机可视化技术,研究并实现了基于动量和动能数值模拟的、实时泥石流危险性分区技术。系统以云南东川蒋家沟泥石流作为研究对象,以实验数据和实测数据进行设计和构建。 展开更多
关键词 数值模拟 泥石流灾害 危险性分区 可视化 实时
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土方作业动态切削的可视实时仿真 被引量:6
14
作者 于长志 倪涛 +2 位作者 林杰 周丹晨 尚鋆 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期217-223,共7页
针对液压挖掘机驾驶模拟器土方作业仿真中缺乏时变负载——土壤切削阻力,基于Delta3D视景仿真引擎和多体动力学实时交互软件Vortex搭建了系统软件框架,实现了挖掘机车辆动力学特性的真实模拟,并建立了铲斗与土壤的交互仿真平台。根据挖... 针对液压挖掘机驾驶模拟器土方作业仿真中缺乏时变负载——土壤切削阻力,基于Delta3D视景仿真引擎和多体动力学实时交互软件Vortex搭建了系统软件框架,实现了挖掘机车辆动力学特性的真实模拟,并建立了铲斗与土壤的交互仿真平台。根据挖掘机铲斗的实际作业情况,将土壤假定为刚塑性体,并引入地形倾角、加速力、土壤对铲斗侧面摩擦力等参数,推导并修正了Reece提出的土壤切削基本方程,实现了土方作业中土壤动态切削的可视实时仿真。将模型导入到某驾驶模拟器中,进行3次交互作业,获得了土壤相对于铲斗的切削阻力,并对影响切削阻力的因素进行了分析。仿真平台逼真度高、交互性强,实现了铲斗与土壤交互作业具有物理学行为的拟实模拟,可为操作培训人员和产品开发人员提供可视化和交互性的手段,提高培训效果和产品开发效率。 展开更多
关键词 可视化 挖掘机 土壤 土方作业 多体动力学 动态交互 土壤切削 实时仿真
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面向对象系统仿真方法及其应用 被引量:12
15
作者 盛赛斌 王彬如 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期290-292,共3页
面向对象仿真方法是将面向对象技术应用于仿真领域而形成的一种不同于传统仿真技术的方法,是当前仿真技术发展的一个重要方面,在各个领域得到了广泛的应用。本文将介绍一种基于OODB 的面向对象建模仿真方法在实验室分布式控制系统(DCS)... 面向对象仿真方法是将面向对象技术应用于仿真领域而形成的一种不同于传统仿真技术的方法,是当前仿真技术发展的一个重要方面,在各个领域得到了广泛的应用。本文将介绍一种基于OODB 的面向对象建模仿真方法在实验室分布式控制系统(DCS)中的应用,即用一台计算机与实验室 DCS 系统相连,共同完成各种工业控制系统的实时仿真任务。其中,计算机作为被控对象仿真平台,DCS 系统作为控制平台,二者通过信号转换卡相连。 展开更多
关键词 面向对象仿真 实时仿真 分布式控制系统 MICROSOFT Visual C++
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海陆战场环境的实时视景仿真 被引量:7
16
作者 董志明 郭齐胜 +1 位作者 宋敬华 李巧丽 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第11期1524-1526,1532,共4页
海陆战场环境是登陆作战的主要战场环境。本文研究了海浪的数学模型、离散化过程、海浪可视化中的实时性问题、地形生成、海陆拼接、两栖车辆海上姿态仿真、BSP技术和多通道视景技术,并将这些技术成功应用于海陆战场环境仿真中。
关键词 海浪 战场环境 视景仿真 实时性 多通道
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基于分形的多分辨率三维海浪实时仿真 被引量:4
17
作者 彭耿 张立民 +1 位作者 艾祖亮 邓向阳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第33期11-14,55,共5页
海浪的实时仿真与传统的计算机真实感图形的主要区别是,它将绘制的实时性和真实感同时作为衡量系统有效性的重要指标。论文跟踪了国内外海浪仿真前沿,结合具体的工程需求和软硬件环境,通过建立数学模型,基于海浪的分形特性,提出并实现... 海浪的实时仿真与传统的计算机真实感图形的主要区别是,它将绘制的实时性和真实感同时作为衡量系统有效性的重要指标。论文跟踪了国内外海浪仿真前沿,结合具体的工程需求和软硬件环境,通过建立数学模型,基于海浪的分形特性,提出并实现了满足模拟飞行训练需要的多分辨率三维海浪实时仿真。在编程中,对实时性进行了研究并提出了相应的对策,较好地满足了实时性要求。文中提出的海浪实时仿真方法和关键技术,既可为模拟飞行训练提供一个虚拟海战场环境,又可为其它自然景物仿真提供经验和方法。 展开更多
关键词 计算机应用 海浪仿真 分形 实时
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大规模海战场环境实时仿真 被引量:5
18
作者 周明 徐晓刚 朱涛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期558-561,共4页
在海上作战仿真系统中,首先要解决的是海洋环境的模拟问题。本文提出了一种实现大规模实时海浪生成算法,可以有效地表现不同气象条件下的海战场环境,通过优化颜色和网格数据,在PC机上使用一般显卡建立了一个海上环境的实时仿真平台,实... 在海上作战仿真系统中,首先要解决的是海洋环境的模拟问题。本文提出了一种实现大规模实时海浪生成算法,可以有效地表现不同气象条件下的海战场环境,通过优化颜色和网格数据,在PC机上使用一般显卡建立了一个海上环境的实时仿真平台,实现了在225 km×225 km范围内的海面实时漫游。 展开更多
关键词 计算机应用 海浪 仿真 实时 作战
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一种简化虚拟海洋环境建模与渲染方法 被引量:6
19
作者 王金华 严卫生 刘旭琳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第13期3985-3988,3996,共5页
海洋环境的可视化与虚拟现实是数字海洋研究领域的重要发展方向之一,是开展海洋科学研究与军事训练的有效手段。以Vega Prime和Visual C++.NET为开发平台,对虚拟海洋的建模与环境生成技术进行了深入研究;提出了一种多维描述层形式构建... 海洋环境的可视化与虚拟现实是数字海洋研究领域的重要发展方向之一,是开展海洋科学研究与军事训练的有效手段。以Vega Prime和Visual C++.NET为开发平台,对虚拟海洋的建模与环境生成技术进行了深入研究;提出了一种多维描述层形式构建虚拟海洋模型,并介绍了该模型的体系结构;此外,还提出一种动态纹理映射技术取代粒子系统,对漂浮物、泡沫和鱼群等进行模拟,大幅度降低计算量;该系统同时还提供了风成浪的数学模型以及海洋LOD技术研究;实现了在计算机系统中一定范围的虚拟海洋环境的模拟。开发和应用结果表明,该系统实时性好,效果逼真,具有一定的工程意义。 展开更多
关键词 虚拟海洋环境 视景仿真 VEGA PRIME 海浪 实时性
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基于Unity3D的煤炭码头视景仿真监控系统研究与实现 被引量:13
20
作者 丁伟利 杨韬 王文锋 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第8期791-798,共8页
针对基于摄像头的场景监控系统具有可视场景小、易受天气(阴雨、雾霾)影响、黑夜工作效果差的缺点,提出了基于虚拟现实技术的煤炭码头监控系统实现方法。该方法通过远程数据访问,将现场实时采集的煤场大机的各项运行数据,以及煤堆的3D数... 针对基于摄像头的场景监控系统具有可视场景小、易受天气(阴雨、雾霾)影响、黑夜工作效果差的缺点,提出了基于虚拟现实技术的煤炭码头监控系统实现方法。该方法通过远程数据访问,将现场实时采集的煤场大机的各项运行数据,以及煤堆的3D数据,通过MySQL数据库与虚拟三维场景相关联,完成了数据驱动下的取料机、堆料机实时运动模拟,以及煤堆数据的网格可视化,进而实现了港口码头煤堆以及大机运行状态的实时三维监控及可视化。该系统真实感强,交互性好,能够全天候实时监控煤场的运行状态,有利于决策者全方位了解现场信息,并及时发现异常状态。 展开更多
关键词 虚拟现实 UNITY3D 实时监控 视景仿真
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