汽车是人机协调控制的复杂系统,要对汽车进行控制仿真,就必须考虑到人的因素,必须考虑真实道路的影响。于是,结合人车路三者进行汽车系统仿真是非常必要的。而要进行人车路层面的仿真,就必须依赖于更加全面的仿真系统,传统HIL仿真架构已经不足以担当此仿真任务。本文引入了人的因素,进行H2IL仿真,而驾驶模拟仿真系统就是基于H2IL车辆仿真的一种形式。车辆驾驶模拟仿真系统是进行汽车工程研究的重要工具和手段,其最主要的性能指标是沉浸性。为了实现于驾驶员而言良好的沉浸效果,就要求驾驶模拟器的车辆动力学模型足够准确,解算结果接近真实物理世界。其显示系统、声觉模拟系统、体感模拟系统能够向驾驶员提供接近真实的运动体感和视觉、声觉、触觉反馈。本文针对这一关键问题,从系统层面进行考虑,引入成熟的车辆动力学模拟软件、最新的虚拟现实显示技术,进行了六自由度驾驶模拟仿真系统的设计,主要完成了以下工作:(1)广泛参考国内外的驾驶模拟仿真平台,结合目前已具有的试验条件,确定了系统方案和性能要求。分析了其中的关键技术,确定了技术方案,并进行了详细的说明。(2)基于应用广泛的虚拟现实引擎和三维建模软件构建了驾驶模拟环境,并通过虚拟显示头盔进行显示,实现向驾驶员进行驾驶环境的视觉模拟。制作了较高精度的场景模型,制作了音效,并编制了脚本对场景中的物理模型进行驱动,使其符合物理生活规律,获得了逼真的场景效果。(3)基于NI PXI实时系统及车辆动力学软件CarSim构建了驾驶模拟仿真系统的车辆动力学模型实时解算系统,利用罗技G27实现了驾驶员操作数据的采集。由于NI实时系统的优势,可以保证仿真过程的实时和准确。(4)调研国内外驾驶模拟器的六自由度运动平台空间参数并考虑实验室现有条件设计了平台运动空间参数。通过建立平台结构参数与空间性能参数之间的数学关系,分析得到了一些可以帮助进行平台结构参数设计的规则。然后利用三维建模软件CATIA进行了参数化建模、仿真、干涉校验。确定了最终的平台设计方案,最后利用ADAMS和MATLAB进行了联合仿真,测试了不同工况下的平台受力及运动情况。(5)分析了驾驶模拟系统中数据通信需求,并选取了数据通信实现方法,编程实现并进行了相应的测试。结果证明,所设计的数据通信程序能够满足需求。通过以上的研究工作,基本实现了驾驶模拟仿真系统设计中的重要模块。车辆动力学模型解算系统能够实时而准确的解算驾驶员的输入。视景系统能够提供较为逼真的沉浸效果。运动平台控制效果良好。