[发明专利]翼帆车、翼帆车控制方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种翼帆车，其特征在于，所述翼帆车包括：车体、翼帆模组和控制模块；

所述车体包括车体框架、车轮和车轮转向装置，所述车轮和所述车轮转向装置设置在所述车体框架上；

所述翼帆模组包括翼帆、翼帆转向装置，所述翼帆设置在所述翼帆转向装置上，所述翼帆转向装置设置在所述车体框架上；

所述控制模块，包括处理器和风速风向传感器，所述处理器分别与所述风速风向传感器、所述车轮转向装置和所述翼帆转向装置电连接，所述风速风向传感器固定在所述车体上，所述风速风向传感器用于采集风速风向信息，所述控制模块还包括超带宽被测标签和惯性测量单元，所述超带宽被测标签用于与超带宽定位系统进行通信连接，所述超带宽定位系统用于通过对所述超带宽被测标签进行定位来确定所述翼帆车的定位信息，所述惯性测量单元用于确定所述翼帆车的朝向信息，所述处理器用于基于所述定位信息和所述朝向信息控制所述车轮转向装置调整所述车轮的角度，以及基于所述定位信息和所述朝向信息确定所述翼帆车的目标行驶速度V₀、当前行驶速度V、翼帆车攻角γ，基于所述风速风向信息将来风方向确定为零度方向，根据所述零度方向确定所述翼帆的翼帆攻角α，基于所述翼帆车的所述目标行驶速度V₀、所述当前行驶速度V、所述翼帆车攻角γ、所述翼帆攻角α和翼帆输入角度公式控制所述翼帆转向装置调整所述翼帆的角度，所述翼帆输入角度公式包括：η(k+1)＝η(k)+K_pe(k)+K_d(e(k)-e(k-1))，其中，η为所述处理器的比例微分控制器中输入的翼帆输入角度，η＝γ-α，k为时刻，K_p和K_d为比例微分控制参数，e(k)为k时刻的速度误差，e(k)＝V₀(k)-V(k)。

2.根据权利要求1所述的翼帆车，其特征在于，所述翼帆模块还包括翼帆支架和翼帆座，所述翼帆通过胶接方式固定在所述翼帆座上，所述翼帆座与所述翼帆转向装置固定连接，所述翼帆转向装置固定设置在所述翼帆支架上，所述翼帆支架固定设置在所述车体框架上；

所述翼帆为指定泡沫材料制成的刚性翼帆，所述指定泡沫材料包括聚苯乙烯泡沫。

3.根据权利要求2所述的翼帆车，其特征在于，所述翼帆外层设置有包覆所述翼帆的保护层。

4.根据权利要求2或3所述的翼帆车，其特征在于，所述翼帆的内部设置有支撑管，用于防止所述翼帆横向折断，所述支撑管包括碳纤维管。

5.根据权利要求1所述的翼帆车，其特征在于，所述车轮包括转向左轮和转向右轮，所述转向左轮与所述转向右轮的支撑端分别通过转轴与所述车体框架连接，所述转向左轮和所述转向右轮的支撑端分别与左短连杆和右短连杆固定连接，所述左短连杆和所述右短连杆与长连杆的两端转动连接，所述转向左轮或所述转向右轮的转轴通过曲柄连杆与所述车轮转向装置连接。

6.一种翼帆车控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的翼帆车，所述方法包括：

采集所述风速风向信息；

采集所述翼帆车的朝向信息；

获取所述翼帆车的定位信息；

基于所述定位信息和所述朝向信息确定所述翼帆车的目标行驶速度V₀、当前行驶速度V、翼帆车攻角γ；

基于所述风速风向信息将来风方向确定为零度方向；

根据所述零度方向确定所述翼帆的翼帆攻角α；

基于所述翼帆车的所述目标行驶速度V₀、所述当前行驶速度V、所述翼帆车攻角γ、所述翼帆攻角α和翼帆输入角度公式控制所述翼帆转向装置调整所述翼帆的角度；

所述翼帆输入角度公式包括：η(k+1)＝η(k)+K_pe(k)+K_d(e(k)-e(k-1))，其中，η为所述处理器的比例微分控制器中输入的翼帆输入角度，η＝γ-α，k为时刻，K_p和K_d为比例微分控制参数，e(k)为k时刻的速度误差，e(k)＝V₀(k)-V(k)；

基于所述定位信息和所述朝向信息控制所述车轮转向装置调整所述车轮的角度。