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基于联动台操作的岸桥仿真训练系统动态仿真

焦博

   动力学仿真是集装箱岸边起重机仿真训练系统的灵魂,是实现各个模型运动的基础。通过岸边起重机在三维空间的受力分析,建立了动力学模型,由动力学模型建立一个微分方程组,仿真训练系统通过微分方程组求解运动参数,控制模型运动。在微分方程组中驱动力作为已知数,所以驱动力直接影响着微分方程组的求解结果。本文以仿真训练系统的用户操作在系统中的反映为主线,以动态仿真驱动特性为中心,分联动台的数据采集、联动台的数据处理、电动机的输出特性仿真三部分完善动念仿真。 联动台的数据采集要做到实时性,由于计算机硬件中央处理器采用双CPU,采用多线程的设计方法为实时性提供了硬件和软件基础。本文通过理论研究和实践分析,比较多种采集方式的优缺点,最终确定了适用于本系统的多线程数据采集方法,最大程度地实现了数据采集的实时性。 联动台是集装箱岸边起重机仿真训练系统的输入设备,用来模拟实机操作,联动台数据用来模拟输入频率。由于联动台数据的不规律性,联动台数据不能直接被仿真模型利用,需要进行处理。本文对联动台数据采用渐近的分析方法,从一维数组到图形分析,再用矩阵的分析方法进行分析,设计出了将复杂矩阵分解为两个特殊矩阵的数据处理方法。利用多项式插值在插值节点处求解的精确性,使联动台数据与目标数据映射,最终实现了联动台数据处理。 联动台数据采集和数据处理的目的是产生控制电动机变频调速的数据——频率。本文设计了求解电动机变频调速机械特性的实用表达式的方法。求解过程使用电动机的技术参数,而不使用电动机的结构参数,利用额定状态下的机械特性和变频后的负载转矩对实用表达式进行求解。驱动特性仿真实现了仿真训练系统中模型运动的真实化。……   
[关键词]:动力学仿真;数据采集;数据处理;转差率;电动机机械特性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2008年