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Adaptive Motion Cueing Algorithm using Optimized Fuzzy Control System for Motion Simulators

Asadi, Houshyar und Bellmann, Tobias und Mohamed, Shady und Lim, Chee Peng und Khosravi, Abbas und Nahavandi, Saeid (2022) Adaptive Motion Cueing Algorithm using Optimized Fuzzy Control System for Motion Simulators. IEEE Transactions on Intelligent Vehicles, Seite 1. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/TIV.2022.3147862. ISSN 2379-8858.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
3MB

Offizielle URL: https://dx.doi.org/10.1109/TIV.2022.3147862

Kurzfassung

The Motion Cueing Algorithm (MCA) is the main unit of motion simulators responsible for transforming the vehicle motions to generate driving motion sensation for the simulator users within the motion simulator's physical workspace through washout filters. In this study, we design and provide a new framework by developing a set of novel washout filters using optimized fuzzy control systems to solve the drawbacks associated with the existing optimal MCAs of the motion simulators. These drawbacks include constant washout filter parameters, inefficient simulator movement in the workspace, lack of considering the simulator's physical constraints and driver sensation-related factors, and sub-optimal settings which causes false motion cues and subsequently simulator sickness. As a pioneering framework, fuzzy logic controllers generate restitution signals for the optimal washout filters based on the motion sensation error between the real vehicle and simulator divers as well as the platform's position in the workspace aiming to correct the filtered signals, reduce error, generate realistic motions, and increase motion fidelity online. The GA is applied to optimize the fuzzy logic membership functions and control rules. The optimization procedure takes into account a number of important factors that are normally ignored in the current MCAs including the sensed motion error; the platform physical constraints; the motion threshold limiter effects; and signal shape following. The new MCA is implemented and tested using the MATLAB/Simulink. The simulation results confirm the effectiveness of the developed MCA in maximizing motion fidelity and enhancing the workspace usage of the simulator.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/190396/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Adaptive Motion Cueing Algorithm using Optimized Fuzzy Control System for Motion Simulators
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Asadi, HoushyarInstitute for Intelligent Systems Research and Innovation Deakin Universityhttps://orcid.org/0000-0002-3620-8693NICHT SPEZIFIZIERT
Bellmann, TobiasTobias.Bellmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5897-6191NICHT SPEZIFIZIERT
Mohamed, ShadyInstitute for Intelligent Systems Research and Innovation Deakin UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lim, Chee PengInstitute for Intelligent Systems Research and Innovation Deakin UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Khosravi, AbbasInstitute for Intelligent Systems Research and Innovation Deakin UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nahavandi, SaeidInstitute for Intelligent Systems Research and Innovation Deakin Universityhttps://orcid.org/0000-0002-0360-5270NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:7 Februar 2022
Erschienen in:IEEE Transactions on Intelligent Vehicles
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/TIV.2022.3147862
Seitenbereich:Seite 1
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:2379-8858
Status:veröffentlicht
Stichwörter:motion cueing algorithm fuzzy logic washout filter genetic algorithm motion simulator
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Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik > Raumfahrt-Systemdynamik
Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik
Hinterlegt von: Bellmann, Tobias
Hinterlegt am:30 Nov 2022 10:20
Letzte Änderung:30 Nov 2022 10:20

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