驾驶模拟器是用来模拟实际车辆驾驶动作,并产生实车驾驶感觉的仿真设备,可分为训练型驾驶模拟器和开发型驾驶模拟器。方向盘操纵模拟系统作为驾驶模拟器的重要组成部分,主要用来对驾驶人员操作信号的实时采集及转向力感反馈。逼真的转向力感不仅能够加强驾驶模拟器的逼真度和沉浸感,同时能够提高驾驶人员的操作准确度,因此,对驾驶模拟器方向盘操纵模拟系统的实时力感模拟进行研究具有重要的现实意义。本文根据驾驶模拟器实时交互性的特点,对方向盘转向阻力矩实时模拟系统进行了研究与开发。第一章阐述了本文的课题背景及研究意义,介绍了驾驶模拟器系统的组成部分、国内外研究现状,明确了本论文的主要工作内容和章节安排。第二章根据驾驶模拟器方向盘操纵模拟系统的功能需求,对方向盘模拟系统进行了模拟机构设计,采用数据采集和控制板卡实现方向盘操纵模拟系统的控制,实现操作信号的实时采集与数据通信。第三章对实际车辆方向盘阻力矩进行分析说明,建立轮胎侧偏模型及车辆数学模型,分析实际车辆转向系统的受力情况,最终建立能够正确反映车辆行驶状态和路况信息的转向阻力矩实时计算模型。第四章根据驾驶模拟器实时交互性的特点,采用Vortex多体动力学软件建立用于实时仿真的车辆动力学模型,并采用Creator地形建模软件建立虚拟地形,用来模拟车辆的行驶环境。设置虚拟车辆轮胎与不同地面的接触属性,实现不同材质地面对车辆轮胎的激励。第五章设计动力学仿真程序,将方向盘操纵模拟系统与动力学仿真程序进行联调仿真试验,对不同车速转向行驶工况下的回正力矩进行分析,确定方向盘转向阻力矩计算模型中的参数值。第六章对本论文的工作内容进行回顾与总结,并对未来进一步工作研究提出了一些初步设想和展望。