[发明专利]基于虚拟现实技术的二次平台半物理仿真系统及方法

权利要求书

1.基于虚拟现实技术的二次平台半物理仿真系统，其特征在于，所述仿真系统是基于上位机和工控机实现的，上位机和工控机均接入以太网，所述系统包括上位机操作系统、三维仿真模型和工控机模块；

上位机中嵌入上位机操作系统和三维仿真模型；工控机模块嵌入在工控机内；

所述上位机操作系统与三维仿真模型通过动态链接库进行数据交互；

所述上位机操作系统，用于输出给定位置指令，并实时显示二次平台的仿真模型的状态；

所述三维仿真模型，用于生成二次平台的仿真模型，结合输入的电机控制量和平台控制量仿真模拟二次平台的实时运行状态，当所述二次平台发生超量程或者撞台时，进行相应提示；

所述工控机模块，用于根据输入的给定位置指令，输出电机控制量和平台控制量。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的二次平台半物理仿真系统，其特征在于，所述工控机模块包括指令解算模型、控制模型、电机模型和二次平台数学模型，工控机内插有多个运动控制卡，所述指令解算模型、控制模型、电机模型和二次平台数学模型分别嵌入在不同的运动控制卡中；

所述指令解算模型，用于对输入的给定位置指令进行解算,并将解算后的指令发送给控制模块；

控制模型，用于对解算模型发出的指令进行整定,生成电机控制量和平台控制量，并分别发送给电机模型和二次平台数学模型；

电机模型，用于根据电机控制量驱动二次平台的仿真模型中的电机工作；

二次平台数学模型，用于根据平台控制量驱动二次平台的仿真模型中的工作台运动。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实技术的二次平台半物理仿真系统，其特征在于，所述二次平台的仿真模型为：

所述工作台的台体中央设置有四个全向轮及其控制电机和电机驱动模块,所述台体的底部有三个音圈电机组成的气足；

所述四个全向轮轮轴线互相垂直，四个电机驱动模块分别通过控制相应电机控制相应全向轮转动；

三个音圈电机延所述台体的圆周均匀分布，通过控制所述三个音圈电机来完成整个二次平台倾角和竖直方向进动的控制。

4.基于虚拟现实技术的二次平台半物理仿真方法，其特征在于，所述仿真方法是基于上位机和工控机实现的，上位机和工控机均接入以太网，上位机中嵌入上位机操作系统和三维仿真模型，所述系统方法包括如下步骤：

利用上位机操作系统输出给定位置指令，并实时显示二次平台的仿真模型的状态的步骤；

利用三维仿真模型生成二次平台的仿真模型，结合输入的电机控制量和平台控制量仿真模拟二次平台的实时运行状态，当所述二次平台发生超量程或者撞台时，进行相应提示的步骤；

所述上位机操作系统与三维仿真模型通过动态链接库进行数据交互；

利用工控机根据输入的给定位置指令，输出电机控制量和平台控制量的步骤。

5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实技术的二次平台半物理仿真方法，其特征在于，所述利用工控机根据输入的给定位置指令，输出电机控制量和平台控制量的步骤包括:

用于对输入的给定位置指令进行解算,并将解算后的指令发送的步骤；

用于对接收的解算后的指令进行整定,生成电机控制量和平台控制量，并发送的步骤；

用于根据接收电机控制量驱动二次平台的仿真模型中的电机工作的步骤；

用于根据接收平台控制量驱动二次平台的仿真模型中的工作台运动的步骤。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟现实技术的二次平台半物理仿真方法，其特征在于，所述二次平台的仿真模型为：

所述工作台的台体中央设置有四个全向轮及其控制电机和电机驱动模块,所述台体的底部有三个音圈电机组成的气足；

所述四个全向轮轮轴线互相垂直，四个电机驱动模块分别通过控制相应电机控制相应全向轮转动；

三个音圈电机延所述台体的圆周均匀分布，通过控制所述三个音圈电机来完成整个二次平台倾角和竖直方向进动的控制。