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基于VR的篦冷机设计
外文文献翻译
磁悬浮技术在钢板生产线中的应用研究
以及
虚拟现实在wim:互动世界的缩影
学院：机电工程学院
班级：过控1201
姓名：陶志龙
磁悬浮技术在钢板生产线中的应用研究
Toshiko Nakagawa, Mikio Hama, and Tadashi Furukawa
摘要-采用磁悬浮技术生产线的钢板具有许多优点，如加工过程的简化和产品质量的提高。然而，传统的悬浮[ 1 ]程序没有解决由重力引起的侧滑薄钢板的问题。在本文中，提出了以下的想法是为了避免侧滑：钢板与电磁铁之间的间隙长度命令修正以浮板水平。在所提出的控制下进行各种实验，以确认的有效性。
关键词-引导控制，水平控制，磁悬浮用于薄钢板。
- 引言
磁悬浮技术不仅可以应用于铁路，还可以应用于各种工业领域。作为这样的领域之一，钢板生产线的应用具有重要意义。
例如，当画两个表面的板，第一个面的板被画，然后干燥，在该板被翻转，并在第二边重复的过程。这些步骤的结果可能包括与机械支撑接触的划痕或印象的表面。
为了避免这些问题，各种研究机构提出了生产线的磁悬浮系统。
作者还试验了以前在磁悬浮系统的钢板与[ 2 ]强大的控制。在调查中，侧滑后立即出现了悬浮。
在传统的磁悬浮系统，连接到一个悬浮对象和电磁铁固定在机座铁芯之间的间隙保持不变，普遍存在一个方便的磁耦合抑制侧滑力的关系。
然而，如果悬浮钢板薄而扁平，引导力作为传统的磁悬浮系统不能产生。因此，引力将导致板块侧滑甚至与电磁铁的水平方向的小的偏差，到目前为止，机器制造商一直无法消除。
手稿收到2000年5月15日。
作者与电气工程系、东京电机大学东京电机大学，千代田区，东京，日本（101-8457，电子邮件：toshiko@cck.dendai.ac.jp）。
出版商项目标识符的0018-9464（00）08115-2。
图1设备坐标系。
因此，用于控制悬浮钢板水平位置的新方法是必要的。本文提出了这样一种方法。
- 模式转换[ 1 ]，[ 3 ]
本文提出的磁悬浮系统坐标系如图1（1）。钢板悬浮电磁铁吸引力的A，B，C和D在底座支架的角落。根据图1（b），各个变量之间的关系在电磁铁，每个位置B，C和D的表达（1）。在（1）、符号（）代表稳定值的实际金额（后缀L0）和方差值（后缀L），其中后缀L代表电磁铁A，B，C，D [ 3 ]
在一般情况下，它是复杂的使用方程，包括状态变量，这四个磁铁。因此，本文介绍了四种独立运动模式（）、滚动（）、俯仰（）和扭转（）等问题。
当一个变换矩阵的定义是，为电磁铁四种间隙长度如方差转化为四种变异。
图2。独立运动模式。
图3。独立运动模式的方框图。
如xa~xd的g，theta;，Phi;和d模式就如方程（2）中那样。
(2)
三、常规的磁浮控制[ 1 ]
一般的磁悬浮系统的框图如图3所示。在图3中，是方差从稳定的间隙长度为独立的运动模式。L0，R，beta;，gamma;表示磁悬浮常数。给出了独立运动模式的控制电压un，使xn收敛到0。另外，图3中的补偿器Fn(S)是由LQ控制理论设计了如下。
(3)
在这项研究中，由于钢板是足够刚性的，扭曲的模式（d）是省略了简化。
四、薄钢板的控制方法[ 3 ]
A.滚动(theta;)和俯仰模式(C )
如果滚动和俯仰模式悬浮钢板没有任何联系的存在，板不会保持水平位置，将侧滑。这些滚动和俯仰模式通常是通过在基础框架电磁铁设置错误引起的。在实践中，这是不可能的电磁铁水平附着在钢板加工厂的基本框架。因此，如果钢板条的右侧或左侧（theta;），或前面或后面（C），钢板与电磁铁之间的间隙长度命令 将修正相应的电磁铁的安装误差 。因此，对悬浮钢板侧滑的将被淘汰和磁悬浮系统可以稳定。
图4。块图的转换。
图5。逼近yPhi;
这意味着，图3的重构应该如图4（a）为控制板侧滑。此外，图4（a）可以转化为图4（b）。因此，如果方差 从公称平面与电磁铁之间的稳定长度 汇聚到0到，悬浮钢板侧滑将被淘汰。
在一般情况下，因为实际传感器测量的剂量 不存在，ytheta;和yPhi;必须通过一些方法估计。
下面的例子将说明用于确定模式Phi;的方法。
如果俯仰角的角度是足够小的，那么从图5的方程（4）得出。
(4)
当一半的长度和与电磁铁的定义是，可以在方程近似表示（5）。
(5)
因此，当侧滑加速度在俯仰（Phi;）模式是一个定位传感器测量，yPhi;可以大致通过（5）获得。
此外，当侧滑加速度在滚动（theta;）模式的另一个定位传感器测量，yPhi;也可以估计。
因此，在图4中所需的yPhi;和yPhi;可获得。
表1
磁悬浮系统的尺寸
图6。一种磁悬浮钢板。
图7。xg10小时实验数据。
B.起伏模式(g)
在起伏（g）模式，xg的反馈控制是必需的因为悬浮对象和电磁铁之间的间隙长度必须保持不变。
五、磁浮试验
在这项研究中的实验装置的尺寸都列在表1。该补偿器 由LQ控制理论基于表一的实验值与这些补偿器进行设计。
- 耐久性试验
图6是一个耐力测试的照片，其中钢板悬浮长达10小时。垂直方差的时间响应 如图7所示。应该指出的是，这些试验是在我们通常的无序实验室条件下进行的。测试结果证实了所提出的控制的可靠性，虽然有各种干扰。
- 拍手测试
图8–10实验结果表明，所提出的控制下的外力施加到稳定悬浮钢板。
图8。omega;theta;的实验数据
图9。omega;Phi;的实验数据。
图10。Xg的实验数据
图11。用悬浮板运行试验。
图12。Xg的实验数据
在9秒，一个拍手（一个手指施加的力）被施加在板从前面到后面。侧滑的值omega;theta;和 omega;Phi;分别在theta;和Phi;模式的响应时间在图8和9所示。垂直方差的时间响应如图10所示。实验结果表明，在拍手，悬浮板收敛到原来的位置，在10秒左右。当27秒，建议控制切换到传统的磁悬浮控制保持间隙长度不变。作为一个结果，悬浮钢板开始滑落下来。
C.试运行与悬浮板
图12显示了实验结果与悬浮钢板底座上移动的方向导轨前后如图11所示。垂直方差Xg的时间响应如图12所示。
如图12所示，该钢板在原位置上仍保持在原来的位置，但基准帧的行驶1.2米。
基于上述结果，证实了所提出的控制的有效性和可靠性。
六、结论
本文提出了一种新的控制方法悬浮和运动的钢板。在控制方法下进行了各种实验，并确定了以下结论。
首先，薄钢板悬浮由传统的磁悬浮不保持水平位置，将立即侧滑。
其次，提出的控制实现稳定悬浮的薄钢板，即使基础框架在移动。
七、参考文献：
- S. Yamamura, K. Onishi, and T. Nakagawa, “Collective control and independent control of electromagnetically levitated truck,” IEEJ Trans., vol. 101-B, no. 2, pp. 109–115, 1981.
- B. Francis, A Course in H Control Theory, ser. Lecture Notes in Control and Information Sciences: Springer-Verlag, vol. 88.
- T. Nakagawa and M. Hama, “Study of magnetic levitation control by means of correcting gap length command for a thin steel plate,” IEEE Trans., vol. 120-D, no. 4, pp. 489–494, 2000.
虚拟现实在wim:互动世界的缩影
Richard Stoakley, Matthew J. Conway, Randy Pausch
弗吉尼亚大学
计算机科学系
关键词：虚拟现实，三维交互，双手交互，信息可视化
摘 要：本文探讨了用户界面技术，增强一种身临其境的头部跟踪显示一个手持微型副本的虚拟环境。我们称这种接口技术世界的缩影（WIM）隐喻。在与虚拟世界中的小型对象建立生命的物体的大小有直接的关系，我们可以使用WIM作为一种工具，在虚拟的环境中操作对象。
除了描述对象的操作，本文探讨的方式，在这个世界的缩影，可以作为一个单一的统一的比喻，这种应用程序独立的交互技术作为对象的选择，导航，路径规划，可视化。WIM比喻自然提供了多种视图和多尺度点，用户可以操作，不需要明确的模式或命令。
非正式用户观察表明，用户很快适应并在微型隐喻世界，物理道具操纵称重和其他环境中的物体都是有帮助的。
简介
许多好处已经正式和非正式的使用沉浸式三维显示器。而虚拟现实技术给用户更好的理解的空间，他或她居住的潜力，可以在一些任务[ 18 ]提高性能，它可以很容易地是，正如混乱的用户提供一个虚拟的世界，限制和模糊的现实世界。我们已经习惯了这些现实世界的限制：我们无法到达的东西，事物隐藏的东西，我们的视线之外的事情，并在我们后面，和出现的事情，因为他们排队沿着我们目前的视线。我们的虚拟环境应该解决这些限制，相对于这些问题是“更好”比现实世界。
特别是，我们注意到，许多实现虚拟环境只能给用户一种观点（一个包罗万象的、身临其境的观在头戴式显示器）和一个单一的比例（1:1）的操作。一个单一的角度禁止用户获得更大的环境背景下，和1:1的比例在用户操作把世界上大多数的用户的即时到达。
图1：世界的缩影（WIM）看一个真人大小的虚拟环境的背景。
为了解决这2个问题，我们提出了一个虚拟现实的用户在他或她的手举行一个三维的交互式模型-生命大小的虚拟世界的一个缩影（图1）。模型中的每个对象对应于一个真人大小的对象，这些对象在现实世界中的位置和方向的“影子”，他们的代理人在缩影。移动一个对象在模型中移动一个对象在现实世界中，反之亦然。
在微型世界（WIM）为用户提供了从不同的角度去观察场景，并能够改变这种观点下的直接操作用户可以在他或她的手把模型迅速。
对动态称重的附属物，我们探索了与物理支柱接地用户的感知模型的优缺点；在这种情况下，一个剪贴板。
本文的其余部分讨论了在微型世界使用三维界面领域前人的工作，说明我们的技术的实施，基本的交互技术，我们用来展示的WIM效力理念，和不对称的双手交互的重要性。我们的结论与从WIM接口和未来工作的探讨非正式用户观察结果。
以前的工作
许多研究人员已经处理了三维对象的操作和导航在虚拟环境中的开放问题。世界上的缩影隐喻借鉴了这些以前的经验，并试图合成一个直观的，连贯的模型，以帮助解决这些问题。大多数以前的工作分为2类：（1）对象操作和（2）在虚拟环境中导航。
我们使用“导航”这个词意味着允许用户在他或她的虚拟环境中移动，并帮助用户在那里保持方向。
在对象操作前的工作
威尔士巴特[ 23 ]界面演示了使用一个6度的自由度（自由度）的输入设备（一个位置和方向跟踪），以抓取和放置在虚拟环境中的对象。在这项工作中，使用的蝙蝠，拿起和操纵的虚拟对象本身，而不是
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