随着动感电影技术的发展,对动感座椅的研究与应用逐渐得到了众多研究人员的广泛关注。4D动感座椅在动感影院系统中扮演着重要角色。在实际应用中它能够根据影片中的故事情节模拟出摇摆、俯冲、震动、跌落等特效动作,配合影院系统中设定的风雨雷电等环境特效,给观众带来全方位的感官体验,相比于传统电影形式具有更强的吸引力。但在发展应用过程中,也逐渐暴露出片源制作难度大、影片与模拟动作之间的同步性差等一些问题。为此,本文针对目前面临的主要问题,结合伺服驱动系统,对4D动感座椅的运动控制进行研究,具体工作如下:(1)针对4D动感电影动作文件制作成本高、制作周期长、难以满足市场快速需求的问题,本文提出了一种软硬件相结合的动感座椅动作数据采集方案。通过设计开发动作数据采集装置,快速完成对影片动作信息的采集,配合功能完善的上位机软件再对数据进行优化处理,进而得到动作文件。该方案不仅能降低制作成本,还能提高数据采集效率及质量,在一定程度上解决了所面临的问题。(2)针对以动感座椅为应用背景的多轴伺服系统在运行过程中各轴之间协同性能较差的问题,本文提出了一种基于滑模控制器的偏差耦合控制策略。该方法综合考虑系统中各伺服的运行状态,使每台伺服的输入既包含其自身的反馈信息,又包含自身与其他伺服之间的偏差信息,提高了滑模控制器所处理误差信息的准确性。仿真结果表明该方法能够消除系统运行过程中各伺服的跟踪误差以及各伺服之间的同步误差,使系统拥有良好的协同性能。(3)针对影片放映过程中故事情节与动感座椅执行相关动作之间同步性能不佳的问题,本文提出了一种PC与可编程控制器相结合的4D动感座椅控制系统。电影播放的同时,上位机将影片相匹配的动作信息实时传送给下位机,进而控制伺服驱动系统执行相对应的动作,完成动作模拟任务。功能完善的控制软件,配合性能优良的伺服驱动控制系统,提高了两者之间的同步性能。