隨著人民生活水平的不斷提高，中國的（de）汽車保有（yǒu）量不斷攀升。車輛發展到今天，“以人為本”的理念逐漸深入人心—方麵，駕駛（shǐ）安全性、乘坐舒適性、操（cāo）作便利（lì）性等車輛人機工程特性越來越受到車輛設計者和使用者的重視另一方麵，為了減少交通事故的發生、降（jiàng）低車輛操作者的勞動強度，駕駛員和操作者（zhě）在（zài）不同環境狀況下的（de）生（shēng）理和心理行為備（bèi）受關注，人、車、環境被越（yuè）來越多（duō）的放在一個係統中進（jìn）行研究。

車輛模（mó）擬器分為（wéi）訓練型模擬器和研究型模擬器，在操（cāo）作技能培訓、新產品的研究和開發、車輛人機工程等（děng）研究發揮著巨大的作用，具有成（chéng）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（yī）環境閉環係統的研究（jiū）。典型的用於人一車一環境閉環係統研究或者車輛開發的車輛模擬器由運動模擬係統、視景（jǐng）係統、聲效模擬係（xì）統、操縱模擬係統、觸感反饋係統、儀器儀表模擬係統等組成。

運動模擬係統分為低頻（pín）運動模擬係統和高頻運（yùn）動（振動）模擬係統，低頻運動（dòng）模擬係統模擬車輛縱向（xiàng）、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（mó）擬車（chē）輛乘員在車輛運行中受到的由路麵不平順、發動機振動、車（chē）體共振（zhèn）等引起的振動。運動模擬係統是車輛模擬器中非常重要的組成部分，影響（xiǎng）駕駛員對車輛的感知和（hé）操縱，關係到模擬（nǐ）效（xiào）果（guǒ）的沉浸感、逼真性，和利用模擬器進行試（shì）驗研究時結果的準確性和可靠性，特（tè）別是人（rén）一車一環境係統中駕駛員行為特性研究和乘坐舒適性等（děng）研究。

六自由度平台（tái）具有剛度好、定位（wèi）精度高、承載能力大（dà）的特點，已廣（guǎng）泛應用於車輛運動模擬中。高頻振動由抖振座椅實現，座椅激振器采用液壓（yā）例服激振（zhèn）器，車輛模擬器運動模（mó）擬原理如圖所示，共分為個環節：路麵和地（dì）形建模；車輛實時動力學模型；參數濾（lǜ）波分解；動感模擬算法；六自由度平台運動變換及（jí）運動學反解；六自由度平台和抖振座椅運（yùn）動實現（xiàn）。

1、路麵和地形建模，車輛是在路麵（地麵）上運動的，路麵不但是乘員視覺觀察（chá）的主要對象，同時也是車輛運動最主要的外界激勵，車輛實時動力學模塊（kuài）釆用三維虛擬路麵和地形模型（xíng），因此路麵和地麵模型能否真（zhēn）實反映出（chū）路麵（miàn）的特（tè）性是車輛（liàng）模擬器視景（jǐng）模擬、動力學模型研究、運動和（hé）振動模擬（nǐ）、方（fāng）向盤路感反饋模擬、噪聲（shēng）模擬準確性的前提。

2、車輛實時動力學模型（xíng），車輛實時動力（lì）學模型根據路麵模型、駕駛員操縱輸（shū）入信號（如轉向盤轉角、油門踏板轉角、製動踏板轉角等）進行車輛狀態的實時解算（suàn），得到車輛的運（yùn）動學、動力學參數，如（rú）速度、加速度、角速度、角加速度、車輛懸架狀態、轉向盤

反饋力等。車輛實時動力學模型在滿足實時性（xìng）的同時應（yīng）盡可（kě）能的提高解（jiě）算的精確性，視景係統（tǒng）、聲效（xiào）模擬係統、操（cāo）縱模擬係統、觸（chù）感反饋係統、儀器儀表模擬係統都要從車輛動（dòng）力學模型（xíng）中獲取數據，車輛實時動力學模型是車輛模（mó）擬器的核心。

3、參數濾（lǜ）波分解，由於（yú）車輛高、低頻運動分別由六自由度（dù）平台和抖振座椅模擬，因（yīn）此必須將車輛（liàng）實時動力學解算出（chū）來的參數在車輛（liàng）坐（zuò）標係的垂向進行高低頻分解。

4、動感模擬算法，由於（yú）六自由度平（píng）台運動空間（jiān）的限製，使其不能完全（quán）模擬車輛的運動，必須使（shǐ）用（yòng）動感模擬算法，又稱（chēng）動感模擬（nǐ）算法（，將車輛的運動學（xué）參數（加（jiā）速度、角速度（dù））進（jìn）行濾波、限幅等一係列（liè）處理。即使車輛動力學模型解算出的數據再準確，如果動感模擬算法處理不當（dāng），會使得六自由度平台的運動和期望（wàng）的的運動相差很大，甚至形（xíng）成（chéng）的（de）錯誤的運動暗示，造成模擬器疾病和不適，達不到模擬的效（xiào）果，因此，動（dòng）感模（mó）擬算法是運動模擬的關（guān）鍵。

5、平台運動變換及運動學反解，由於動感模擬算法的輸入（rù）可以是車（chē）輛（liàng）質（zhì）心（xīn）的運動學參數，也可以是車輛上其它點（diǎn）的運動學參數，因此必須依據車輛、模擬器座艙、平台三者之間的關係進行運動變換，然後（hòu）求取平台的運動學反解，得到六個液壓（yā）分（fèn）支的伸長量，平台運動變換及運動學（xué）反解是平台運動控製的輸入參（cān）照條件。

6、六自由度平台和抖振（zhèn）座椅運動實現，平台（tái）的軟件硬件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（tái）的運動，抖振（zhèn）座椅（yǐ）實（shí）現車（chē）輛垂（chuí）向高頻運動（dòng），車（chē）輛乘員感受模擬座槍及座椅的運動，實現車輛（liàng）運動的模擬（nǐ），六自由度平台和抖振座椅運動實現（xiàn）是車輛模擬器運（yùn）動（dòng）模擬的保障。

上述六個環節環環相扣、缺一不可，各環節（jiē）相互協同完成車（chē）輛運動的模擬。才（cái）能模擬車輛真實運（yùn）行工況下車（chē）輛乘員體驗到的（de）運動振動感覺、視覺、聽覺、觸覺等外部刺激，營造一個逼（bī）真的、沉浸感（gǎn）強的模擬環境。