【碩士】塔式起重機(jī)訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的建模仿真研究

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　　【碩士】塔式起重機(jī)訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的建模仿真研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：山東建筑大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　 塔式起重機(jī)具有工作幅度大、覆蓋面積廣、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用予建筑施工現(xiàn)場(chǎng)。塔式起重機(jī)的操作直接影響到人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，所以我國(guó)法律規(guī)定新司機(jī)必須到政府批準(zhǔn)的培訓(xùn)中心參加培訓(xùn)，取得資格證書(shū)后方可從事此項(xiàng)工作。由于塔機(jī)司機(jī)高空作業(yè)，危險(xiǎn)性高、環(huán)境惡劣，給培訓(xùn)工作帶來(lái)了困難，因此迫切需要建立一個(gè)塔式起重機(jī)駕駛模擬平臺(tái)。我國(guó)尚沒(méi)有開(kāi)發(fā)塔式起重機(jī)模擬駕駛平臺(tái)，對(duì)這一系統(tǒng)的研究也不多，在中外文獻(xiàn)中有一些關(guān)于塔式起重機(jī)模擬系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的報(bào)道，僵是所見(jiàn)實(shí)物很少。本文根據(jù)實(shí)際需求，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality，VR)對(duì)塔式起重機(jī)操作進(jìn)行視景仿真，開(kāi)發(fā)出一套塔式起重機(jī)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(jī)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)。本文結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外起重設(shè)備模擬訓(xùn)練技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，通過(guò)分析塔式起重機(jī)的操作特點(diǎn)和仿真要求，確定了塔式起重機(jī)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，并驗(yàn)證了方案的可行性?！　? 2．建立了塔式起重機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型。根據(jù)塔式起重機(jī)運(yùn)動(dòng)特性，利用Lagrange-Euler運(yùn)動(dòng)方程，研究并建立了塔式起重視進(jìn)行交幅、回轉(zhuǎn)和起舞三種運(yùn)動(dòng)工況的動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)其線性佬，怨到塔式起重枧三種運(yùn)動(dòng)的仿真動(dòng)力學(xué)模型，為實(shí)現(xiàn)逼真的視景效果奠定了理論基礎(chǔ)?！　? 3．建立了塔式起重機(jī)三維實(shí)體模型。在分析塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用建模軟件MultiGen Creator建立了塔式起重機(jī)三維實(shí)體模型，并研究了建模過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)和模型優(yōu)化技術(shù)。　　 4．實(shí)現(xiàn)了塔式起重機(jī)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(chǎng)景，構(gòu)建澎一個(gè)虛擬視景仿真環(huán)境。根據(jù)塔式起重機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型，剝用VC++和Vega,實(shí)現(xiàn)了塔式起重機(jī)訓(xùn)練仿真系統(tǒng)的視景顯示，并分析和研究了塔式起重機(jī)訓(xùn)練仿真系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。　　 仿真結(jié)果表明本系統(tǒng)具有較高的真實(shí)度，為塔式起重機(jī)視景仿真做了準(zhǔn)備工作，為模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)，對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)的塔式起重機(jī)操作人員、降低培訓(xùn)成本、縮短培訓(xùn)時(shí)間、提高工作效率具有較重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值?！　?

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