一种用于浮空器悬挂吊绳拉力的实时估算方法技术

本发明专利技术公开一种用于浮空器悬挂吊绳拉力的实时估算方法，依据浮空器升空的高度控制方式，将升空过程分为自然膨胀阶段和保形阶段，在自然膨胀阶段，构建对应的净浮力计算模型以及包含吊舱的整体动力学模型和浮空器本体的热力学模型，利用此时的浮空器本体的热力学模型解析获取对应高度的浮空器本体的温度信息、压强信息和体积信息，然后结合此时的净浮力计算模型解析获取浮空器的总浮力信息，最后解析此时的整体动力学模型获取浮空器本体和吊舱的姿态信息，进而实时估算出吊绳拉力；在保形阶段，以目标高度作为输入量，利用高度控制器计算所需控制的空气囊质量变化量，再采用自然膨胀阶段类似的处理方式实时估算出目标高度下的吊绳拉力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能控制的，具体涉及一种用于浮空器悬挂吊绳拉力的实时估算方法。

技术介绍

1、针对无推力配置的浮空器装置，该浮空器的平面运动随外界风场被动漂浮，在垂直方向上，通过调节浮力实现高度改变，其上的悬挂吊舱具有装载方便，载荷视野开阔等优点，因此带悬挂吊舱的浮空器装置由于其垂直起降和长时间、大范围的移动能力，在环境观测、气象观测领域具有广泛的应用，然而对其悬挂吊舱的姿态和吊绳拉力的定量计算还少有研究。由于悬挂吊舱的吊绳承担的拉力大小和载荷的装载都是保守设计的，导致吊绳的重量增加，减小所能携带的效载荷的质量，且有效载荷的视野不够开阔，极大地限制了该浮空器的实际应用范围。

技术实现思路

1、本专利技术提供了一种用于浮空器悬挂吊绳拉力的实时估算方法，丰富了对浮空器的悬挂吊舱的姿态以及吊绳拉力的研究，为浮空器所能承受的载荷设计提供了依据，极具工程实用价值。

2、本专利技术可通过以下技术方案实现：

3、一种用于浮空器悬挂吊绳拉力的实时估算方法，依据浮空器升空的高度控制方式，将升空过程分为自然本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于浮空器悬挂吊绳拉力的实时估算方法，其特征在于：依据浮空器升空的高度控制方式，将升空过程分为自然膨胀阶段和保形阶段，

2.根据权利要求1所述的用于浮空器悬挂吊绳拉力的实时估算方法，其特征在于：构建包含吊舱的整体动力学模型如下所示

3.根据权利要求2所述的用于浮空器悬挂吊绳拉力的实时估算方法，其特征在于：在自然膨胀阶段，采用如下公式计算总浮力B，

4.根据权利要求2所述的用于浮空器悬挂吊绳拉力的实时估算方法，其特征在于：在自然膨胀阶段，采用如下公式构建所述浮空器本体的热力学模型，

【技术特征摘要】

1.一种用于浮空器悬挂吊绳拉力的实时估算方法，其特征在于：依据浮空器升空的高度控制方式，将升空过程分为自然膨胀阶段和保形阶段，

2.根据权利要求1所述的用于浮空器悬挂吊绳拉力的实时估算方法，其特征在于：构建包含吊舱的整体动力学模型如下所示

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽，曹旭，董琦，林杰，宋哲，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：