Design, Modeling, and Control of a Two-DOF Seat-Mover Motion Platform for Sim-Racing: Design, Modeling, and Control of a Two-DOF Seat-Mover Motion Platform for Sim-Racing
Translated title
Design, Modeling, and Control of a Two-DOF Seat-Mover Motion Platform for Sim-Racing
Authors
Johansen, Mark Sønderby ; Olsen, Gustav Elias Boel
Term
4. term
Education
Publication year
2026
Submitted on
2026-05-29
Pages
88
Abstract
This thesis presents the design and control of a two-degree-of-freedom seat-mover for sim racing, developed with Asetek SimSports to boost immersion by reproducing key motion cues from race car dynamics. The mechanical platform lets the seat tilt independently in pitch (forward/back) and roll (side-to-side) and fits into an existing cockpit. The system’s motion is modeled with the Euler–Lagrange formulation, a standard physics-based method, and a cascaded (layered) control structure is designed to keep movements stable and accurate. A Motion Cueing Algorithm converts vehicle telemetry into achievable motion cues using tilt coordination, where slow seat tilts mimic sustained accelerations without needing large travel. Computer simulations indicate that the platform can reproduce the dominant motion sensations within the physical limits of the hardware. The findings suggest that the proposed seat-mover is a practical and efficient alternative to more complex motion systems, though completing the software implementation and performing experimental validation remain as future work.
Denne afhandling præsenterer design og styring af en sædeplatform med to frihedsgrader til simracing, udviklet i samarbejde med Asetek SimSports, for at øge indlevelsen ved at genskabe centrale bevægelsessignaler fra racerbilsdynamik. Den mekaniske løsning gør det muligt for sædet at bevæge sig uafhængigt i pitch (nik/hældning frem og tilbage) og roll (krængning side til side) og kan integreres i et eksisterende cockpit. Systemets dynamik modelleres med Euler–Lagrange-formuleringen, en udbredt fysikbaseret metode, og der udformes en kaskaderet reguleringsstruktur (lagdelt styring), der holder bevægelserne stabile og præcise. En Motion Cueing Algorithm omdanner køretøjets telemetri til gennemførlige bevægelsessignaler ved hjælp af tilt-koordinering, hvor langsomme hældninger bruges til at efterligne vedvarende accelerationer uden store bevægelsesudslag. Simulationer viser, at platformen kan genskabe de dominerende bevægelsesfornemmelser inden for systemets fysiske begrænsninger. Resultaterne tyder på, at den foreslåede sædeplatform er et praktisk og effektivt alternativ til mere komplekse bevægelsessystemer, men der kræves yderligere arbejde for at færdiggøre softwareimplementeringen og gennemføre eksperimentel validering.
[This apstract has been rewritten with the help of AI based on the project's original abstract]
Keywords