隨（suí）著人民（mín）生活水平的不斷提高，中國的汽車保有量不斷攀升。車輛發展（zhǎn）到今天，“以人為本”的（de）理念逐漸深入（rù）人心—方麵，駕駛（shǐ）安全性、乘坐舒適性、操作便利性等車輛人機工程特性越來越受（shòu）到（dào）車輛設計（jì）者和使用者的重視另一方麵，為了減少交通事故的發生、降低車輛操作者的勞動強度（dù），駕駛員和操作（zuò）者在不同（tóng）環境狀況（kuàng）下的生理和心理行為備受關注，人（rén）、車、環（huán）境被越來越多的放在一個係統中進行研究。

車輛模（mó）擬器分為訓練型模擬器和研（yán）究型模擬器，在操作技能培訓、新產品的研究和開（kāi）發、車輛人機工程等研究發（fā）揮著巨大的作用，具有成本低、試驗（yàn）重（chóng）複性好、工況設置方便等優點，特別適合於人一車一環境閉環係（xì）統的研（yán）究。典型的用於人一車一環境閉環係統研究或者（zhě）車輛開（kāi）發的（de）車輛模（mó）擬器由運動模擬（nǐ）係（xì）統、視景係統、聲效模擬係統（tǒng）、操縱模擬係統（tǒng）、觸感（gǎn）反（fǎn）饋係統、儀器儀表模擬係統等組成。

運動模擬係（xì）統分為低頻運動模擬（nǐ）係統（tǒng）和高頻運動（dòng）（振動）模擬係統，低頻運動模擬係統模擬車輛縱向（xiàng）、橫向、垂向、橫滾、俯仰、偏（piān）航六個自由度上的運動，高頻運動模擬係統模擬車輛（liàng）乘（chéng）員在車輛運行中受到的由路（lù）麵不平順、發動機振動、車（chē）體共振等引起的振動（dòng）。運動模擬係統是車輛模擬器中（zhōng）非常重要的組成部分，影響（xiǎng）駕駛員對車輛的（de）感知和操縱，關係到模擬效果的沉浸感、逼真（zhēn）性，和（hé）利用模擬器（qì）進行試驗研究時結果的準確性和可靠性，特別是（shì）人一車一環境係統中駕駛員行為特性研究和乘坐舒適性等研究。

六自由度平台具有剛（gāng）度好、定（dìng）位精度高、承載能力大的特點，已廣泛應用於車輛運動模擬中（zhōng）。高頻振動由抖振座椅實現，座椅激振器采用液壓例服激振器，車輛模擬器運動模擬原理（lǐ）如圖所示，共分為個（gè）環節：路麵和地形建模；車輛（liàng）實（shí）時動力學模型；參數濾（lǜ）波分解；動感模擬算法；六自（zì）由度平台運動（dòng）變換及運動學反解；六自由度平台和抖振座椅運動實現。

1、路麵和地形建模，車輛是在路麵（地麵）上運動的（de），路（lù）麵（miàn）不但是乘員視覺觀察的主要對象，同時也是車輛運動最主要（yào）的外界激（jī）勵，車輛實時（shí）動力學模塊釆用三維虛擬路麵和地形模型，因此路麵和地麵模（mó）型能否（fǒu）真實反映出路（lù）麵的特性是（shì）車輛模擬器視景模擬、動（dòng）力學（xué）模（mó）型研究、運動和振動模擬、方向盤路感反饋模擬、噪聲（shēng）模擬準確性的前提。

2、車輛實時動力（lì）學模型，車輛實時動力學模型根據路麵模（mó）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（liàng）狀（zhuàng）態的實時解算（suàn），得到車輛的運動（dòng）學、動力學（xué）參數（shù），如（rú）速度、加速度、角速度、角加速度（dù）、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的同時應盡可能的提高解算的精確性，視景係統、聲效模擬係統、操縱模擬係統、觸感反饋（kuì）係統（tǒng）、儀器儀表模擬（nǐ）係統（tǒng）都要從車輛動力學模型中獲取數據，車輛實時動力學模型是車輛模擬器的核心。

3、參數濾（lǜ）波分解，由於車輛高、低頻運動分別（bié）由六自由度平（píng）台和抖振座（zuò）椅模擬，因此必須（xū）將車（chē）輛實時動力學解算出來的參（cān）數在車輛坐（zuò）標係（xì）的垂向進行高低頻分解。

4、動感模擬算法，由於六自由度平台運動空間的限製，使其不能完全（quán）模擬車輛的運動，必須（xū）使用動感模擬算法，又稱動感模（mó）擬算法（，將車輛的運動學參數（加速度、角速度）進行濾波、限幅等一係列處理。即（jí）使車輛動力學模型解算出的數據再準確，如果動（dòng）感模擬（nǐ）算（suàn）法（fǎ）處理不當，會使（shǐ）得六自由度平台的運動和（hé）期望的（de）的運動（dòng）相差很大，甚至形成的錯誤的運動暗示，造成模擬器疾病（bìng）和不（bú）適，達不到（dào）模（mó）擬的效（xiào）果，因此，動感模擬算法是運動模擬的關鍵。

5、平台運動變換及運動學反（fǎn）解，由於動感模擬算法的輸入可以是車輛質心的（de）運動學參數，也可以是車輛上其（qí）它（tā）點的運動學參數，因此必須依據車輛（liàng）、模擬器座艙、平台三者之間的關係進行運動變換，然（rán）後求取平台的運動學反解，得到六個液壓分支的伸長量，平台運動變換及運動學反解是平台運動控製的輸入參照條件。

6、六自由度平台和抖振座椅運動實現，平台的軟件硬件係統根據六個液壓缸的伸長量，控製液壓缸（gāng）的運動，進而得到上平台（tái）的（de）運動，抖振座椅實現車輛垂向高（gāo）頻運動，車輛乘員感受模擬座槍及座椅的運動，實現車（chē）輛運動的模擬，六自由度平台和（hé）抖振座椅（yǐ）運動實現是車輛模擬器（qì）運動模擬的保障。

上述六（liù）個環節環環相扣、缺一不可，各環節相互協同完成車輛運動的模擬。才能模擬車輛（liàng）真（zhēn）實運行工況下車輛乘員（yuán）體驗到的運動振動（dòng）感覺、視覺、聽覺（jiào）、觸（chù）覺等外部刺激，營造一個逼真的、沉浸感強的模擬環（huán）境。