[发明专利]翼伞自主归航半实物仿真系统

摘要

一种翼伞自主归航半实物仿真系统。包括电机操纵系统、伞载控制系统和翼伞系统模型仿真系统。电机操纵系统能够模拟翼伞自主归航过程中实时操纵翼伞后缘伞绳的动作；伞载控制系统的输出控制信号施加到电机操纵系统和翼伞系统模型仿真系统；翼伞系统模型仿真系统中，仿真PC机解算翼伞系统动力学非线性模型，将仿真的翼伞系统的位置信息解算为GPS的信号格式提供给伞载控制系统，并将解算的GPS信号值实时显示形成动态的翼伞系统三维归航曲线图，以此验证自主归航控制器的有效性和控制执行方案的正确性。本发明是实际空投前验证控制算法和控制执行方案的半实物仿真，可提前发现问题及时解决，缩短了翼伞系统自主归航控制方案的开发周期，节约了成本。

主权项

一种翼伞自主归航半实物仿真系统，其特征在于：该系统包括电机操纵系统、伞载控制系统和翼伞系统模型仿真系统；电机操纵系统包括：底座，底座上安装的支撑架，以及用于控制翼伞系统左下偏的左电机和右下偏的右电机，左电机和右电机轴套上各安装有一个用于卷动翼伞操纵绳的绞盘，用于控制翼伞后缘的两根翼伞操纵绳的一端分别固定并缠绕在其中的一个绞盘上，翼伞操纵绳的另一端绕过支撑架顶端横梁上安装的滑轮后各固定有一个模拟左右下偏控制时翼伞操纵绳受力的重锤，左电机和右电机分别通过电机控制器输出动力线连接伞载控制系统中的电机控制器，左电机和右电机上同时各安装有一个用于反馈翼伞操纵绳位置的多圈电位器，多圈电位器通过反馈信号线连接伞载控制系统中的微控制单元；伞载控制系统包括：两个电机控制器，分别与电机操纵系统中左电机或右电机连接，用于对左电机或右电机进行控制，实现控制算法并提供控制策略的微控制单元，分别与两个电机控制器连接，同时通过反馈信号线分别连接电机操纵系统中的两个用于反馈电机控制位置的多圈电位器，微控制单元根据多圈电位器的反馈信号及翼伞系统模型仿真系统解算的翼伞系统的位置对左电机或右电机进行控制，电源，用于为两个电机控制器供电；翼伞系统模型仿真系统：与伞载控制系统中的微控制单元连接，由仿真PC机实现，仿真PC机采用空投过程中的翼伞系统动力学非线性模型，仿真PC机将解算的翼伞系统的位置实时显示形成动态的翼伞系统三维归航曲线图，并将解算的翼伞系统的位置以GPS的信号格式提供给伞载控制系统中的微控制单元。