【硕士】塔式起重机训练仿真系统的建模仿真研究

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内容简介

　　【硕士】塔式起重机训练仿真系统的建模仿真研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：山东建筑大学　　学位年度：2008　　 塔式起重机具有工作幅度大、覆盖面积广、工作效率高等优点，被广泛应用予建筑施工现场。塔式起重机的操作直接影响到人民的生命和财产安全，所以我国法律规定新司机必须到政府批准的培训中心参加培训，取得资格证书后方可从事此项工作。由于塔机司机高空作业，危险性高、环境恶劣，给培训工作带来了困难，因此迫切需要建立一个塔式起重机驾驶模拟平台。我国尚没有开发塔式起重机模拟驾驶平台，对这一系统的研究也不多，在中外文献中有一些关于塔式起重机模拟系统开发的报道，僵是所见实物很少。本文根据实际需求，基于虚拟现实技术(Virtual Reality，VR)对塔式起重机操作进行视景仿真，开发出一套塔式起重机模拟驾驶视景仿真系统。主要研究工作如下：　　 1．确定塔式起重机仿真训练系统的功能和结构。本文结合目前国内外起重设备模拟训练技术的发展状况，通过分析塔式起重机的操作特点和仿真要求，确定了塔式起重机仿真训练系统的功能和系统结构，提出了系统实现的技术方案，并验证了方案的可行性。　　 2．建立了塔式起重机的动力学模型。根据塔式起重机运动特性，利用Lagrange-Euler运动方程，研究并建立了塔式起重视进行交幅、回转和起舞三种运动工况的动力学模型，并对其线性佬，怨到塔式起重枧三种运动的仿真动力学模型，为实现逼真的视景效果奠定了理论基础。　　 3．建立了塔式起重机三维实体模型。在分析塔式起重机结构的基础上，利用建模软件MultiGen Creator建立了塔式起重机三维实体模型，并研究了建模过程中的关键技术和模型优化技术。　　 4．实现了塔式起重机视录仿真功能。利用软件Vega及其图形界面Lynx中加载三维模型，配置虚拟场景，构建澎一个虚拟视景仿真环境。根据塔式起重机的动力学模型，剥用VC++和Vega,实现了塔式起重机训练仿真系统的视景显示，并分析和研究了塔式起重机训练仿真系统中的关键技术问题。　　 仿真结果表明本系统具有较高的真实度，为塔式起重机视景仿真做了准备工作，为模拟训练系统的开发奠定了基础，对培养高素质的塔式起重机操作人员、降低培训成本、缩短培训时间、提高工作效率具有较重要的理论意义和实用价值。　　

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