Oryx Simulations produce simulators for mining and forestry machinery used for educational and promotional purposes. The simulators use motion platforms to reflect how the vehicle moves within the simulator. This platform tilts and accelerates the driver in order to enhance the experience. Previously a classical washout filter algorithm has been used to control the platform which leaves something to be desired regarding how well it reflects the vehicles movement, how easy it is to tune and how it handles the limits of the platform. This thesis aims to produce a model that accurately reflects angles, velocities and accelerations while in the mean time respecting the limits of the platform. In addition to this the developed model should be easy to modify and tune. This is achieved using so-called Model Predictive Control which achieves the wanted behaviour by predicting how the platform will move based on its current state while implementing the constraints of the platform directly into the model. Since all of the parameters in the model are actual physical quantities, this makes the model easier to tune. A key component in this solution is the so-called tilt coordination which consists of substituting a lateral/longitudinal acceleration with the acceleration of gravity by tilting the driver. Constructing and implementing this model in Matlab we verify it by using data extracted from the simulator environment. We see that the parameters consisting of angles, rotational velocities and linear accelerations are tracked very well while respecting the constraints for the platform, constraints that can be easily changed to fit the current simulator.We also see that the model successfully implements tilt coordination into the behaviour of the platform. This model performs extraordinarily well in theory, what remains is to implement this to the motion platform and fine-tune it. / Oryx Simulations tillverkar simulatorer i huvudsak för gruv- och skogsindustrinvilket används i utbildnings- och marknadsföringssyfte. Simulatorerna använder en röorelseplattform för att spegla hur fordonet i simulatormiljön rör sig. Denna plattform lutar och accelererar föraren för att förstarka upplevelsen. Tidigare har ett så kallat klassiskt washout-filter använts för att kontrollera plattformen som lämnar en del i övrigt att onska vad gäller hur väl fordonets rörelser speglas, hur lätt det ar att justera samt hur det hanterar plattformens begränsningar. Detta projekt ämnar producera en modell som väl speglar vinklar,hastigheter och accelerationer samtidigt som den respekterar plattformens gränser. I tillägg till detta bör modellen vara enkel att modifiera och justera. Detta uppnås genom så kallad Model Predictive Control som förutsager hur plattformen kommer röra sig utifrån dess aktuella tillstånd samtidigt som den respekterar de tvång som finns på plattformen direkt i modellen. Då alla parametrar i modellen är faktiska fysiska kvantiteter blir modellen märkbart lättare att justera. En viktig komponent i denna lösning är så kallad tilt coordination vilket består i att substituera lateral/longtudinell acceleration med en komposant av tyngdaccelerationen genom att luta föraren. Denna modell konstrueras och implementeras i Matlab och verifieras genom att använda extraherat data från den simulerade miljön. Vi kan se att parametrarna som består av vinklar, rotationella hastigheter och linjära accelerationer speglas väldigt väl, samtidigt som tvången på plattformen respekteras. Dessa tvång kan enkelt modieras for att passa den aktuella simulatorn. Vi ser även att modellen framgångsrikt implementerar tilt coordination i plattformens beteende. I teorin har denna modell väldigt bra prestanda; vad som kvarstår är att implementera den på en rörelseplattform och finjustera modellen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:umu-98685 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Walker, Jens |
| Publisher | Umeå universitet, Institutionen för fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0023 seconds