【碩士】塔式起重機訓練仿真系統(tǒng)的建模仿真研究

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　　【碩士】塔式起重機訓練仿真系統(tǒng)的建模仿真研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：山東建筑大學　　學位年度：2008　　塔式起重機具有工作幅度大、覆蓋面積廣、工作效率高等優(yōu)點，被廣泛應用予建筑施工現(xiàn)場。塔式起重機的操作直接影響到人民的生命和財產(chǎn)安全，所以我國法律規(guī)定新司機必須到政府批準的培訓中心參加培訓，取得資格證書后方可從事此項工作。由于塔機司機高空作業(yè)，危險性高、環(huán)境惡劣，給培訓工作帶來了困難，因此迫切需要建立一個塔式起重機駕駛模擬平臺。我國尚沒有開發(fā)塔式起重機模擬駕駛平臺，對這一系統(tǒng)的研究也不多，在中外文獻中有一些關(guān)于塔式起重機模擬系統(tǒng)開發(fā)的報道，僵是所見實物很少。本文根據(jù)實際需求，基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality，VR)對塔式起重機操作進行視景仿真，開發(fā)出一套塔式起重機模擬駕駛視景仿真系統(tǒng)。主要研究工作如下：　　 1．確定塔式起重機仿真訓練系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)。本文結(jié)合目前國內(nèi)外起重設備模擬訓練技術(shù)的發(fā)展狀況，通過分析塔式起重機的操作特點和仿真要求，確定了塔式起重機仿真訓練系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提出了系統(tǒng)實現(xiàn)的技術(shù)方案，并驗證了方案的可行性?！　? 2．建立了塔式起重機的動力學模型。根據(jù)塔式起重機運動特性，利用Lagrange-Euler運動方程，研究并建立了塔式起重視進行交幅、回轉(zhuǎn)和起舞三種運動工況的動力學模型，并對其線性佬，怨到塔式起重枧三種運動的仿真動力學模型，為實現(xiàn)逼真的視景效果奠定了理論基礎?！　? 3．建立了塔式起重機三維實體模型。在分析塔式起重機結(jié)構(gòu)的基礎上，利用建模軟件MultiGen Creator建立了塔式起重機三維實體模型，并研究了建模過程中的關(guān)鍵技術(shù)和模型優(yōu)化技術(shù)?！　? 4．實現(xiàn)了塔式起重機視錄仿真功能。利用軟件Vega及其圖形界面Lynx中加載三維模型，配置虛擬場景，構(gòu)建澎一個虛擬視景仿真環(huán)境。根據(jù)塔式起重機的動力學模型，剝用VC++和Vega,實現(xiàn)了塔式起重機訓練仿真系統(tǒng)的視景顯示，并分析和研究了塔式起重機訓練仿真系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)問題?！　? 仿真結(jié)果表明本系統(tǒng)具有較高的真實度，為塔式起重機視景仿真做了準備工作，為模擬訓練系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎，對培養(yǎng)高素質(zhì)的塔式起重機操作人員、降低培訓成本、縮短培訓時間、提高工作效率具有較重要的理論意義和實用價值?！　?

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