随着我国国民经济和航空工业的高速发展,飞行模拟器以其安全性、经济性、可靠性、高逼真度等特点,已经成为飞行员训练和飞机研发过程中不可缺少的试验仿真设备,特别是在我国自主研制民用大型运输机的背景下,对飞行模拟器的需求就变得更加迫切了。作为人在回路实时仿真技术的典型应用,飞行模拟器的运动系统为飞行模拟器中的飞行员提供运动感觉。运动感觉是飞行员判断飞行状态的重要渠道,所以动感模拟的逼真度直接影响着飞行模拟器的逼真度。本论文的研究目的就是为飞行模拟器提供高逼真度的运动感觉模拟环境。利用六自由度并联机构为飞行模拟器提供运动感觉的关键在于洗出算法。洗出算法的作用是利用六自由度并联机构有限的运动空间模拟出飞机在无限运动空间运动所产生的运动感觉。洗出算法是动感模拟领域的研究热点,其形式也是多种多样的,目前应用比较广泛的是自适应洗出算法。自适应洗出算法能够根据运动平台的当前位姿调整自适应参数使得运动平台能够在中立位置附近时提供高逼真度的运动感觉;接近运动极限时避免运动平台超出其运动范围。但是由于六自由度并联机构是一个非线性的系统,各自由度运动范围与运动平台位姿有关,所以根据运动平台在中立位置时的运动范围设计的洗出算法在较大姿态时,运动平台仍然可能超出其运动范围。另外自适应洗出算法的自适应高通滤波器在输入信号幅值较大时会出现不稳定的现象。为解决以上问题本论文对自适应洗出算法的组成和原理进行了研究。同时对Stewart平台的运动学特性进行了分析,在此基础上提出了能够满足实时解算要求的Stewart平台的单自由度运动范围的计算方法。并且利用由这一方法实时计算出来的单自由度运动范围对自适应洗出算法的代价函数进行了改进。减小了由于运动范围发生变化造成的运动平台超限的可能性,所以自适应洗出算法的参数可以调节得更加“开放”,提高了动感模拟的逼真度。本论文还利用赫尔维兹判据对自适应高通滤波器的稳定性进行了研究。得到了保证自适应高通滤波器稳定条件下,滤波器参数与输入信号幅值所要满足的关系。由此结果可以根据飞机最恶劣的机动状态来确定自适应高通滤波器的参数,来保证飞机在飞行过程中,自适应洗出算法的稳定性。另一方面,为了解决Stewart平台模拟特殊效应时,由于重负载、高质心所造成的振动耦合问题,本论文对Stewart平台的动力学特性进行了研究,并且建立了Stewart平台的多刚体动力学模型。在此基础上提出了一种基于动力学的振动控制方法。该方法能够在Stewart平台位置闭环控制的基础上实现高频振动的精确控制,保证了Stewart平台在进行洗出运动的同时实现飞行模拟器特殊效应的逼真模拟。最后,利用飞行模拟器关键技术研究与试验平台和六自由度并联机构对改进自适应洗出算法进行了实验验证,结果表明,改进自适应洗出算法使得运动平台能够在有较大运动范围条件下尽可能的提高动感模拟的逼真度;在运动平台的运动范围较小时,保证其运动不超过运动平台的运动范围。综上所述,本论文对自适应洗出算法和特殊效应模拟方法的改进都达到了提高动感模拟逼真度的目的。