A method for controlling the motion trajectory of a tethered ocean current generator is described. The motion trajectory is a \8\ zigzag motion trajectory. The steps are as follows: (1) The motion trajectory is divided into two circular arcs and four circular arc tangent segments, and the circular arc is separated into sequential connected segments, and the whole motion trajectory region is divided into sequential and terminal phases. In the course of operation, the generator controls the locus of motion according to the current position of the generator and determines whether the engine has crossed the current position in real time. If the generator is in the position of the arc discrete line section, the direction of the control generator is perpendicular to the current position of the generator to the center of the arc and points to the direction of motion.
【技术实现步骤摘要】
一种系绳式洋流发电机运动轨迹控制方法
本专利技术涉及一种系绳式洋流发电机“8”字形运动轨迹控制方法。
技术介绍
系绳式洋流发电机是一种将发电涡轮挂在机翼下方,机翼通过系留绳系在一个固定锚点上,利用洋流在机翼上产生的前进方向升力分量往复运动的发电机。这种发电机的发电涡轮进口水流速度可达洋流速度的数倍,而传统的固定式洋流发电机的发电涡轮进口水流速度仅能达到洋流速度。由于发电能力与发电涡轮进口水流速度的三次方成正比,系绳式洋流发电机的发电能力与固定式洋流发电机相比发电能力极大提高,且在低速洋流下的起动能力较强。如何控制发电机在洋流中往复运动,从而持续产生数倍于洋流速度的运动速度和涡轮进口水流速度,是系绳式洋流发电机的关键技术。为避免往复运动时系留绳发生自缠绕,可控制发电机在洋流中以“8”字形轨迹运动。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题:设计一种系绳式洋流发电机“8”字形运动轨迹控制方法。该方法逻辑简单、存储量小,便于在嵌入式系统中实现;产生的航向角指令光滑无跳变,且对初始位置和速度不敏感,运行稳定、鲁棒性强。本专利技术的技术方案:一种系绳式洋流发电机运动轨迹控制方法,所述的运动轨迹为"8"字形运动轨迹,步骤如下:(1)将运动轨迹分解为两个圆弧及4个圆弧的外切线段,并将圆弧离散为顺次连接的线段,进而将整个运动轨迹区域划分为顺次且首末区相连的区位;(2)发电机在运动过程中,根据发电机当前所处的区位进行运动轨迹控制并实时判断发动机是否越过当前区位,若越过当前区位,则按照步骤(1)的顺次切换到下一个区位:若发电机处于圆弧的外切线段所在的区位时,控制发电机的航向与外切线 ...
【技术保护点】
1.一种系绳式洋流发电机运动轨迹控制方法,所述的运动轨迹为"8"字形运动轨迹,其特征在于步骤如下:(1)将运动轨迹分解为两个圆弧及4个圆弧的外切线段,并将圆弧离散为顺次连接的线段,进而将整个运动轨迹区域划分为顺次且首末区相连的区位;(2)发电机在运动过程中,根据发电机当前所处的区位进行运动轨迹控制并实时判断发动机是否越过当前区位,若越过当前区位,则按照步骤(1)的顺次切换到下一个区位:若发电机处于圆弧的外切线段所在的区位时,控制发电机的航向与外切线段的方向保持一致;若发电机处于圆弧的离散线段所在的区位时,控制发电机的航向垂直于发电机当前位置到区位所处圆弧圆心的连线,且指向运动方向。
【技术特征摘要】
1.一种系绳式洋流发电机运动轨迹控制方法,所述的运动轨迹为"8"字形运动轨迹,其特征在于步骤如下:(1)将运动轨迹分解为两个圆弧及4个圆弧的外切线段,并将圆弧离散为顺次连接的线段,进而将整个运动轨迹区域划分为顺次且首末区相连的区位;(2)发电机在运动过程中,根据发电机当前所处的区位进行运动轨迹控制并实时判断发动机是否越过当前区位,若越过当前区位,则按照步骤(1)的顺次切换到下一个区位:若发电机处于圆弧的外切线段所在的区位时,控制发电机的航向与外切线段的方向保持一致;若发电机处于圆弧的离散线段所在的区位时,控制发电机的航向垂直于发电机当前位置到区位所处圆弧圆心的连线,且指向运动方向。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:按照发电机运动方向,通过步骤(1)中每条线段终点的垂线将整个运动轨迹区域划分为顺次且首末区相连的区位。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中将圆弧离散为顺次连接的线段要求与圆弧的外切线段相连接的圆弧离散线段与圆弧的外切线段设计在一条直线上。4.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于:步骤(1)中将圆弧离散为顺次连接的线段中离散的每个线段对应的圆心角为15-45°。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中圆弧半径长度与该圆弧的外切线段长度的比为0.1-1。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中两个圆弧半径长度的比为0.1-10。7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘哲,韩国玺,赵怡,周月荣,关发明,罗小云,
申请(专利权)人:中国航天空气动力技术研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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