《林木採伐作業控制系統數字仿真》是2021年電子工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：林木採伐作業控制系統數字仿真
- 作者：鄭一力
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2021年
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787121424847
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
林木聯合採育機是一種高性能現代林業裝備，可在人工干預下完成採伐、打枝、去皮、造材等林木採伐連續作業。本書結合數字仿真技術，系統介紹林木聯合採育機的控制系統仿真方法、數字虛擬駕駛仿真系統和人工林撫育採伐作業及造材控制虛擬仿真實驗。首先，簡述林木聯合採育機的控制技術和數字虛擬仿真研究現狀，介紹採伐作業目標雷射測量、採伐機械臂運動學分析、路徑規劃與控制和採伐作業虛擬仿真系統；其次，介紹採伐虛擬駕駛仿真系統的整體架構、仿真場景構建、視景系統和仿真實驗測試；後，介紹人工林撫育採伐作業及造材控制虛擬仿真實驗，此實驗為虛擬仿真實驗教學項目和一流本科課程。
圖書目錄
目 錄
第1章 緒論 （1）
1.1 林木聯合採育機概況 （1）
1.2 林木聯合採育機控制技術研究現狀 （3）
1.3 林木聯合採育機數字仿真研究現狀 （7）
1.4 本書結構 （11）
1.5 習題 （12）
第2章 採伐作業目標雷射測量 （13）
2.1 引言 （13）
2.2 硬體構成 （13）
2.3 數據處理流程 （14）
2.3.1 實驗環境 （14）
2.3.2 數據平面投影 （15）
2.3.3 數據聚類與濾波 （15）
2.3.4 獲取立木參數 （16）
2.3.5 Fletcher-Reeves共軛梯度算法流程 （18）
2.4 實驗結果 （18）
2.5 本章小結 （20）
2.6 習題 （21）
第3章 採伐作業運動學分析 （22）
3.1 引言 （22）
3.2 採伐機械臂DH建模參數 （22）
3.3 採伐機械臂運動學正解 （23）
3.4 採伐機械臂雅可比矩陣求解 （24）
3.5 採伐機械臂運動學逆解 （25）
3.6 採伐機械臂關節變數與液壓驅動變數間的轉換 （26）
3.7 本章小結 （28）
3.8 習題 （28）
第4章 採伐作業路徑規劃與控制仿真 （29）
4.1 引言 （29）
4.2 直線規劃 （29）
4.2.1 速度規劃 （29）
4.2.2 角速度規劃 （32）
4.3 圓弧規劃 （34）
4.4 自主路徑規劃與控制 （36）
4.5 本章小結 （39）
4.6 習題 （39）
第5章 採伐作業虛擬仿真系統 （40）
5.1 引言 （40）
5.2 OSG概述 （40）
5.2.1 OSG體系結構 （40）
5.2.2 場景圖形與記憶體管理 （41）
5.3 構建基於OSG的MFC單文檔應用程式框架 （42）
5.3.1 MFC及其套用 （42）
5.3.2 OSG與MFC結合 （43）
5.4 OSG模型構建 （44）
5.5 採伐作業虛擬仿真軟體架構 （45）
5.6 虛擬仿真軟體構成 （46）
5.7 虛擬仿真實驗測試 （52）
5.8 本章小結 （56）
5.9 習題 （56）
第6章 採伐虛擬駕駛仿真系統架構 （57）
6.1 系統功能需求分析 （57）
6.1.1 物理模擬 （57）
6.1.2 駕駛培訓場景及功能模擬 （57）
6.1.3 互動控制功能 （58）
6.1.4 軟體人機界面 （58）
6.2 系統架構 （59）
6.2.1 軟硬體整體架構 （59）
6.2.2 硬體選型 （59）
6.2.3 軟體選型 （60）
6.3 本章小結 （63）
6.4 習題 （63）
第7章 採伐虛擬駕駛仿真場景構建 （64）
7.1 引言 （64）
7.2 採伐虛擬駕駛仿真場景分析 （64）
7.3 虛擬場景模型建立過程 （66）
7.4 模型建立 （67）
7.4.1 林木聯合採育機模型建立 （67）
7.4.2 樹木模型建立 （68）
7.4.3 地形地貌模型建立 （69）
7.4.4 天空盒製作 （73）
7.5 虛擬場景集成 （74）
7.6 本章小結 （75）
7.7 習題 （75）
第8章 採伐虛擬駕駛仿真視景系統 （76）
8.1 引言 （76）
8.2 碰撞檢測 （76）
8.3 基本運動實現 （78）
8.3.1 採伐頭運動實現 （78）
8.3.2 車體旋轉運動實現 （79）
8.3.3 履帶運動實現 （81）
8.4 採伐機械臂運動仿真 （81）
8.4.1 採伐機械臂層次關係分析 （81）
8.4.2 採伐機械臂運動仿真實現 （82）
8.5 樹木模型虛擬切割 （84）
8.6 視景系統控制 （87）
8.6.1 多視角切換模組 （87）
8.6.2 跟隨相機模組 （88）
8.7 本章小結 （89）
8.8 習題 （89）
第9章 採伐虛擬駕駛仿真硬體系統 （90）
9.1 引言 （90）
9.2 硬體系統通信 （90）
9.3 控制手柄與視景系統的通信 （92）
9.3.1 CAN匯流排 （92）
9.3.2 操作手柄信號測試 （94）
9.3.3 操作手柄數據採集 （95）
9.4 六自由度運動平台與視景系統的通信 （97）
9.5 本章小結 （98）
9.6 習題 （98）
第10章 採伐虛擬駕駛仿真實驗 （99）
10.1 實驗環境 （99）
10.2 樹木模型虛擬切割實驗 （99）
10.3 系統整體實驗 （100）
10.4 本章小結 （104）
10.5 習題 （104）
第11章 人工林撫育採伐作業及造材控制虛擬仿真實驗 （105）
11.1 實驗基本介紹 （105）
11.1.1 基本情況 （105）
11.1.2 考核要求 （106）
11.2 實驗原理 （107）
11.2.1 林區作業基本知識 （108）
11.2.2 撫育採伐工藝 （108）
11.2.3 採伐機定長造材 （109）
11.2.4 PID參數整定 （109）
11.2.5 對應知識點 （111）
11.3 撫育採伐作業實驗 （112）
11.3.1 裝備參數 （112）
11.3.2 實驗過程 （115）
11.4 造材PID控制實驗 （124）
11.4.1 實驗參數 （124）
11.4.2 實驗過程 （125）
11.5 本章小結 （134）
11.6 習題 （135）
參考文獻 （136）
