[发明专利]基于双遗传算法的高逼真度六自由度运动平台系统

权利要求书

1.一种基于双遗传算法的高逼真度六自由度运动平台系统，其特征在于，包括六自由度运动平台，以及用于对所述六自由度运动平台的洗出算法进行优化的洗出算法优化系统；

所述洗出算法优化系统包括：

遗传算法优化模块，用于通过人体感知模型得出真实感受及洗出感受误差作为目标函数，通过遗传算法进行滤波器参数寻优，得到粗略优化的参数值；所述滤波器参数包括滤波器的截止频率和阻尼比；

粒子群算法优化模块，用于将遗传算法寻优后得出的最优结果，作为粒子群算法初始条件最终寻出最优参数结果；

洗出算法仿真模块，用于对优化后洗出算法进行仿真，通过与未优化的洗出算法进行对比，检测优化后洗出算法是否达到高逼真度和高平台利用率的优化目标。

2.根据权利要求1所述的基于双遗传算法的高逼真度六自由度运动平台系统，其特征在于，所述洗出算法的高通滤波器环节采用三阶滤波器，传递函数为：

式中：

ω_m——高通通道一阶环节的自然截止频率，rad/s；

ω_aH——高通通道二阶环节的自然截止频率，rad/s；

ξ_aH——阻尼比，无量纲；

所述洗出算法的倾斜协调环节采用二阶滤波器，传递函数为：

式中：

ω_aL——滤波器截止频率，rad/s；

ξ_aL——滤波器阻尼比，无量纲量；

所述洗出算法的角速度通道环节采用二阶滤波器，传递函数为：

式中：

ω_ωH——二阶高通通道的自然截止频率，rad/s；

ξ_ωH——阻尼比，无量纲量。

3.根据权利要求2所述的基于双遗传算法的高逼真度六自由度运动平台系统，其特征在于，所述人体感知模型由半规管模型和耳石模型组成，其中：

耳石模型的传递函数如下：

式中：

f——比力输入；

f——感受到的比力；

k——增益，无量纲；

τ_A、τ_L、τ_S、——耳石模型固定参数，无量纲；

半规管模型的传递函数如下：

式中：

ω——角速度输入；

ω'——感觉到的角速度；

T_L、T_S、T_A——半规管模型固定参数，无量纲；

所述遗传算法优化模块通过半规管模型及耳石模型衡量运动模拟的逼真程度，通过将加速度直接输入耳石模型得到真实的体感加速度信息，将六自由度运动平台带来的人体运动而产生的加速度输入人体感知模型得出实际的感知加速度，两者之间的差值尽量小时即为优化目标。

4.根据权利要求3所述的基于双遗传算法的高逼真度六自由度运动平台系统，其特征在于，所述粒子群算法优化模块将遗传算法得到的优化值作为初始化参数集，通过对群体位置迭代选取最优位置，每一次迭代中，粒子的速度和位置更新公式如下：

V_i+1＝ωV_i+c₁Rand(P_besti-X_i)+c₂Rand(G_besti-X_i)

X_i+1＝X_i+V_i+1

式中：

i表示粒子个数；i＝1,2，...,m；

X_i——当前粒子位置；

ω——惯性因子，非负值；值较大时，全局寻优能力强，局部寻优能力弱；值较小时，全局寻优能力弱，局部寻优能力强。

5.根据权利要求1所述的基于双遗传算法的高逼真度六自由度运动平台系统，其特征在于，所述六自由度运动平台包括上平台、下平台、铰接件；所述铰接件采用静音高精度虎克铰链结构形式；所述上平台、下平台采用方管焊接结构，并通过设置联接定位铁板与所述铰接件连接。