一种大型风力发电机塔筒摆动位移轨迹计算方法技术

本发明专利技术提供了一种大型风力发电机塔筒摆动位移轨迹计算方法，该方法主要是通过在风力发电机的机舱顶部部署两组GNSS天线（具体为GNSS主天线A与GNSS副天线B），风机机舱旋转过程中，GNSS主天线A与GNSS副天线B在测算到自身所在的位置的同时通过彼此位置测算出彼此方位角度的变化；再通过三角关系，利用已知塔筒中心点与GNSS主天线A与GNSS副天线B的距离和角度高效、精确地换算出风机旋转过程中塔筒中心点的位置，并实现对塔筒摆动位移轨迹的监测，可以为大型风力发电机塔筒摆动位移轨迹监测提供技术支撑。测提供技术支撑。测提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种大型风力发电机塔筒摆动位移轨迹计算方法


[0001]本专利技术涉及风力发电
，具体涉及一种大型风力发电机塔筒摆动位移轨迹计算方法。

技术介绍

[0002]目前，针对大型风力发电机塔筒摆动位移轨迹的方法较少，使用较多主要有震动仪、应力计等传统监测手段，机理是：对风力发电机塔筒的震动及应力改变进行监测。
[0003]现有技术中有涉及对载体姿态的解算，如使用欧拉角转换载体坐标系与导航坐标系进行。
[0004]现有技术中采用震动仪、应力计等传统监测手段针对大型风力发电机塔筒摆动位移轨迹进行监测，缺陷是：非常不利于后期运维、相对运维成本也较为高昂，此类技术很难保障长期高频环境下监测的准确性以及稳定性。
[0005]现有技术中采用双天线测姿等技术计算载体姿态，此类算法的核心是要明确载体（即需监测物体）的物理中心点。而根据大型风力发电机的构造结构，风力发电机很难通过传统测量方式确定其物理中心点，故无法使用上述算法对风力发电机载体的坐标系与其他坐标之间进行转换，遂无法实现使用GNSS对风力发电机塔筒摆动位移轨迹进行精准测算。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型风力发电机塔筒摆动位移轨迹计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、组装设备，具体是：在机舱的顶部设置GNSS主天线A与GNSS副天线B；在GNSS主天线A、GNSS副天线B以及塔筒中心点的相对位置分别设置倾斜传感器；步骤二、获取参数，具体是：获取GNSS主天线A的位置坐标以及获取GNSS副天线B的位置坐标；获取塔仓的横滚角、俯仰角以及方位角；为GNSS主天线A的第i次测量坐标，i为测量次数且其取大于等于1的自然数且小于等于k，k为测量的总次数；步骤三、通过下式计算GNSS主天线A的相位中心点与大型风力发电机的旋转中心点C在载体坐标系b中的杆臂矢量： ；其中：为第i次测量的姿态转换矩阵；为第i次测量GNSS主天线A的相位中心点与大型风力发电机的旋转中心点C在导航坐标系n中的杆臂矢量；步骤四、利用步骤三获得的GNSS主天线A的相位中心点与大型风力发电机的旋转中心点C在载体坐标系b中的杆臂矢量通过下式获取大型风力发电机的旋转中心点C的计算坐标： ；其中：为的转置矩阵。2.根据权利要求1所述的大型风力发电机塔筒摆动位移轨迹计算方法，其特征在于，所述第i次的姿态转换矩阵为：；其中：其中： 。3.根据权利要求2所述的大型风力发电机塔筒摆动位移轨迹计算方法，其特征在于，所述倾斜传感器的X轴与机舱的纵轴平行，则有：；其中：；；。4.根据权利要求1所述的大型风力发电机塔筒摆动位移轨迹计算方法，其特征在于，所述步骤二中：大型风力发电机的旋转中心点C...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣学，梁晓东，谢鸿，张涛，匡宇龙，孙永旭，吴勇生，
申请(专利权)人：湖南联智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：