隨（suí）著人民生活水平的不斷提高，中國的汽車保有量不斷攀升。車輛發展到（dào）今天，“以人為本”的理念逐漸深入人心—方（fāng）麵（miàn），駕（jià）駛安全性、乘坐舒適性（xìng）、操作便利性等（děng）車輛人（rén）機工程（chéng）特性越來越受（shòu）到車輛設計者和使用者的重視（shì）另一方（fāng）麵，為了減（jiǎn）少交通事故的發生（shēng）、降低車輛操作者的勞動強度，駕駛員和操作者在不同（tóng）環境狀況（kuàng）下的生理和心理行為備受關注，人、車（chē）、環境被越來越多的放在一個係統中進行研究。

車輛模擬器分為訓練型模擬器和研究（jiū）型模擬器，在操作技能（néng）培訓、新（xīn）產品的研究和開發、車輛人機工程等研究發揮著（zhe）巨大的作用，具有成本低、試驗重複性好、工況設置方便等優點，特別適合於人一車一環境閉環係統（tǒng）的研究。典型的用於人一車一環（huán）境閉環係統研究或者車輛開發的車輛模擬器由運動模（mó）擬係統、視景係統、聲效模擬係統、操縱模（mó）擬（nǐ）係統（tǒng）、觸感反饋係（xì）統、儀器（qì）儀表模擬係統等組成。

運動模（mó）擬係統分為低頻運動模擬係（xì）統和高頻運動（振動）模擬係統，低頻運動模擬係統模擬（nǐ）車輛縱向、橫向、垂向、橫滾、俯仰、偏航六個自由度上的運動，高頻運動模擬係統模擬（nǐ）車輛乘員在車輛運行中受（shòu）到的由路（lù）麵不平順（shùn）、發動機振（zhèn）動、車體共振等（děng）引起的振動。運動模擬係統（tǒng）是車輛模擬器中非常重要的組成部分，影響駕駛員對車輛的感知和操縱，關係到模擬效果的沉浸感、逼真性，和利（lì）用模擬（nǐ）器進行試（shì）驗研究時結果的（de）準確（què）性和可靠性，特別是人一車一環境係統中駕駛員行為特性研究和乘坐舒適性等研究。

六（liù）自由度平台具有（yǒu）剛度好、定位精度高、承載能力大的（de）特點，已廣（guǎng）泛應用於車輛運動模擬中。高頻振動由抖（dǒu）振座椅實現，座椅激振器采用液壓例服激振器，車輛模擬器運動模擬原理如（rú）圖所示，共分為個環（huán）節：路麵和地形建（jiàn）模；車輛（liàng）實時動（dòng）力學（xué）模型；參數濾波分解；動感模擬（nǐ）算法；六自（zì）由（yóu）度平台運動變換及運動學反解；六自由度平台和抖振座椅運動實現。

1、路麵和地形建模，車輛是在路麵（地麵）上（shàng）運動（dòng）的，路麵不但是（shì）乘（chéng）員視覺觀察的主要對象，同時也（yě）是車輛運動最主要的外界激（jī）勵，車輛實時動力學模塊（kuài）釆用三維虛擬路（lù）麵和地（dì）形模型（xíng），因此路麵和地麵模（mó）型（xíng）能否真實反映出路麵的特性是車輛模擬器視景模擬、動力學模型研（yán）究、運動和振動模擬、方向盤（pán）路感反饋模擬、噪聲模擬準（zhǔn）確性的前提。

2、車輛實時（shí）動力學模型，車（chē）輛實時動力學模型根（gēn）據路麵模型、駕駛員操縱輸入信號（如轉向盤轉角、油門踏板轉角、製動踏板轉角（jiǎo）等）進行（háng）車輛狀態的實（shí）時解算，得（dé）到車輛的運動學（xué）、動力學（xué）參數，如速度、加速度、角速度、角（jiǎo）加速度、車輛懸架狀態、轉（zhuǎn）向盤

反饋力等。車輛實時動力學（xué）模型在滿足實時性的同時應盡可能的提高解算的精確性，視景係統、聲效模（mó）擬（nǐ）係（xì）統、操縱模擬係統、觸感反（fǎn）饋係統、儀器儀表模擬係統都要（yào）從車輛動力學模型中獲取數據（jù），車輛實時動（dòng）力學模型是車輛模擬（nǐ）器的核心。

3、參數（shù）濾波分解，由於車輛高、低頻運動分別由六自由（yóu）度平台和抖振座椅模擬，因此必須將車輛實時動力學解算出來的參數在車輛（liàng）坐標係的垂向進行高低頻分（fèn）解。

4、動感模擬算法（fǎ），由於六自由度平台運動空間的限製，使其不能完全模擬車輛的運動，必須（xū）使用動感模擬算法，又稱動感模擬算法（，將車輛的運（yùn）動（dòng）學參數（加速度、角速度（dù））進行濾波、限（xiàn）幅等一係列處理。即使車輛（liàng）動力學模型解算出的數（shù）據再準確，如（rú）果（guǒ）動感（gǎn）模（mó）擬（nǐ）算法處理不當，會使得六（liù）自由度平台的運動和期望的（de）的運動相差很（hěn）大，甚至（zhì）形（xíng）成的錯誤（wù）的運動（dòng）暗示，造成（chéng）模擬器疾病和不適（shì），達不到模擬的效（xiào）果，因此（cǐ），動感模擬算法是運動模擬的（de）關鍵。

5、平台運動變換及運動（dòng）學反解，由於動感模擬算法的輸入可（kě）以是車輛質心的運動（dòng）學參數（shù），也可以是車輛上其它（tā）點的運動學參（cān）數，因此必須依據車輛、模擬器座艙、平台（tái）三者之間的關係進行運動變換，然後求取平台的（de）運動（dòng）學反解，得到六個液壓分支的伸長量，平台運動變換及運（yùn）動學反解是（shì）平台運動（dòng）控製的輸入參照條件（jiàn）。

6、六自由度平台和（hé）抖（dǒu）振（zhèn）座椅運動實現，平台的軟件硬件（jiàn）係統根據六個液壓缸的伸長量，控製液壓缸的運動，進而得到上平台的運動，抖振座椅實現車輛垂向高頻運動，車輛乘員感受模擬座槍及座椅的運動，實現車輛運動的模擬（nǐ），六（liù）自由度平台和抖振座椅運動實現是車輛模擬器運動模擬的保障。

上述六個環節環環相（xiàng）扣、缺一不可，各環節相互協同（tóng）完成車輛運動（dòng）的模擬。才能模擬車輛真實運行工況下車輛乘員體驗到的運（yùn）動振動感覺、視覺、聽覺、觸覺等（děng）外部刺激，營造一個逼真（zhēn）的、沉浸感強的模擬（nǐ）環境。