基于RRT算法的逆正向寻优路径规划

快速扩展随机树(RRT)是一种基于全概率采样的算法,由于无需对地图作预处理、搜索迅速等优点被广泛用于路径规划,但是也存在搜索效率低、全局规划路径不最优、路径不平滑等问题。其中,实现搜索路径全局寻优是当今路径规划算法的研究热点。文章提出一种改进的RRT算法,对原始RRT算法规划路径先后进行逆向和正向路径寻优,通过多地形图的仿真实验验证该算法的有效性和可靠性。实验结果表明,改进算法可以减少路径规划的长度和节点数,避免规划路径陷入局部最优,实现规划路径的全局优化,且规划路径的平滑性也较好。

飞行模拟器洗出算法优化设计及仿真

飞行模拟器逼真度的关键在于洗出算法的优劣,经典洗出算法的参数调整方便、反馈速度和执行速度迅速而被广泛应用,但在结构设计上仍然存在一定缺陷,导致洗出算法相位延迟误差和虚假暗示过大,造成飞行模拟器动感逼真度的下降。根据前庭感知系统对经典洗出算法的结构进行重新设计,使用补偿理论减小算法的相位延迟和虚假暗示。在MATLAB/SIMULINK中对一组实际飞行数据进行仿真验证,并给出优化后洗出算法的最佳参数值范围。仿真结果表明,优化后的洗出算法在最佳参数值范围内能够提升运动平台的利用率和减小虚假暗示,提高飞行模拟器的动感逼真度。

基于模糊逻辑的高逼真度运动体感算法研究

针对经典洗出算法存在虚假暗示和相位延迟导致飞行模拟器运动体感逼真度不够的问题,结合人体前庭感官系统和模糊逻辑控制理论对经典洗出算法的体感误差进行反馈控制,分别对洗出算法的高通加速度通道、倾斜协调通道以及角速度通道进行补偿。对模糊逻辑洗出算法进行仿真建模,通过一组飞行数据对模糊逻辑洗出算法进行仿真实验。仿真结果表明:模糊逻辑控制理论在一定程度上克服了经典洗出算法的虚假暗示和相位延迟误差的缺陷,具有高度的稳定性和可靠性,且能够有效的提升飞行模拟器的动感逼真度。

运动模拟器姿态稳定性控制研究

运动模拟器的运动控制系统是运动模拟器姿态稳定性控制的关键部分,系统的洗出算法在运动模拟器中的验证和分析具有复杂性,且静态仿真环境的可靠性有限,无法对运动模拟器姿态稳定性进行实时控制。提出利用运动模拟器的数学模型和体感模型,建立完整的运动控制系统动态仿真模型,验证和分析经典洗出算法在纵向平移和升沉方向的动态仿真响应。仿真结果显示动态仿真模型中执行机构的杆件误差在很小范围内波动,运动模拟器的姿态变化可以反映出洗出算法的控制性能。证明上述动态模型能够实时验证洗出算法的控制效果,有助于提高洗出算法验证和分析的效率,为分析洗出算法对运动模拟器姿态稳定性控制的作用机理,以及提升模拟器动感逼真度有重要意义。

飞行模拟器经典洗出算法分析与改进

对飞行模拟器的经典洗出算法和人体前庭系统进行分析,发现经典洗出算法的平移通道和倾斜协调通道存在相互耦合的现象,角速度限幅和倾斜协调通道滤波器对模拟的持续加速度产生重要影响,导致飞行模拟器运动洗出过程中出现相位延迟。对经典洗出算法结构进行重新设计,解决互耦造成的相位延迟以及角速度限幅器带来的模拟持续加速度不够完整的影响。仿真结果表明,改进算法洗出的倾斜协调角速度和角度严格限制在人体阈值内,感觉加速度的相位延迟大大减少,并且洗出的位移量比经典算法范围更大。证明改进算法能够克服经典洗出算法中出现的虚假暗示现象,使飞行模拟器的洗出效果和动感逼真度得到提升。

Stewart运动平台关节自适应PIDNN控制研究

针对Stewart平台中各关节PID控制自适应性较差,不能实时在线进行参数整定的缺点,结合BP神经网络良好的自学习、自适应性和可以任意精度逼近任意非线性系统的优点,提出PIDNN控制算法,实现运动平台控制器参数的实时在线自整定,提高运动控制系统的控制精度和自适应性。在MATLAB/Simulink中建立Stewart运动平台PIDNN控制系统的仿真模型,对比分析PIDNN和PID运动控制系统的控制效果。仿真结果显示,PIDNN控制算法能够实现PID参数的自适应调节,杆件变化误差大幅下降。表明提出的PIDNN控制算法能够实现参数的实时在线自整定,并且系统具有良好的自适应性和鲁棒性。

对偶四元数在六自由度飞行模拟器的仿真研究

六自由度平台作为飞行模拟器重要的载体,上下平台的坐标变换至关重要。研究对偶四元数在六自由度运动平台的应用,给出对偶四元数在坐标系转换的换算参数,并在MATLAB/SIMULINK中对六自由度运动平台的反解和经典洗出算法进行了仿真验证,证明对偶四元数在六自由度运动平台具有很好的准确性和可靠性,拓展了六自由度平台坐标变换矩阵的选择范围。

基于粒子群的经典洗出算法参数优化

由于经典洗出算法具有调节、反馈和执行速度快等优点而被广泛应用,但其洗出算法参数的选择对飞行模拟器逼真度有直接的影响。针对飞行模拟器经典洗出算法参数选择困难的缺点,通过规划飞行模拟器的约束限制,并结合人体前庭模型最小化人体感觉误差,以及采用粒子群优化算法寻找最优的滤波器参数。选取飞机爬升阶段的一组实际飞行数据作为输入信号,对优化前后的洗出算法进行比较,结果显示优化后的滤波器参数使模拟器运动平台恢复到中立位置的时间更短、稳定性更好,洗出的感觉比力加速度误差和感觉角速度位于人体阈值范围内,证明优化后的滤波器参数能够明显提高飞行模拟器的动感逼真度。

基于四元数的六自由度平台位置反解仿真模拟

基于四元数变换矩阵对六自由度运动平台的位置进行解算,以及建立六自由度运动平台的反解公式数学模型,探究四元数法和平移向量法结合后六自由度运动平台规律,在Matlab/Simulink中对上平台的运动进行建模和仿真,得到六自由度运动平台液压缸的变化规律,验证这种方法具有一定的稳定性和可靠性。

疫情防控背景下高职院校线上教学实践与探索

新冠肺炎疫情防控给高职院校教学工作的开展带来了巨大挑战,但也给线上教学改革提供了新契机。线上教学解决了传统教育中时空无法分离的问题,在疫情防控期间迅速兴起,受到高职院校的广泛关注。文章结合高职院校教学管理需要,分析了当前线上教学存在的实际问题,探索性地提出了可行的改进策略,以期为线上教学质量提升提供借鉴和参考。

Design of fuzzy adaptive washout algorithm based on the novel tilt coordinate

Motion simulator usually appears the phenomenon of false cues and the workspace is limited in the process of washout. The proposed washout algorithm combines fuzzy logic control with the vestibular system to design the tilt coordination fuzzy adaptive filter, in order to minimize the vestibular sensory error below the human perception threshold. Owing to tilt coordination angular velocity limiter, the loss of low-pass acceleration must be compensated by the acceleration transform model. The translational channel decreases the possibility of the workspace beyond limitation and expands the scope of motion platform simulating input acceleration by using third-order filter. The simulation results show that the proposed algorithm can effectively overcome the phase retardation of classical washout algorithm, and then prevent the produce of false cues, decrease the displacement of motion platform simultaneously; in addition, white Gaussian noise simulates large variations in acceleration. The proposed washout algorithm can have maximal extreme value of acceleration and accurate simulating performance in general. It also proves that the proposed washout algorithm has a strong adaptability and reliability, which can effectively improve the dynamic fidelity for motion simulator.