[发明专利]一种翼伞四自由度半实物仿真平台

摘要

本发明公开了一种翼伞四自由度半实物仿真平台，包括壳体、数据采集系统、运动控制系统、伞载控制系统及模型状态解算系统；数据采集系统采集仿真平台的位置信息，伞载控制系统接收该位置信息，并依据归航控制算法得到相应的控制量，模型状态解算系统接收该控制量，同时从干扰装置接受干扰指令，并解算出状态指令，反馈给伞载控制系统，进而控制运动控制系统。该平台依据不同控制指令而运动，能够模拟实际空投中翼伞系统对于不同后缘伞绳操纵量所产生的动作，同时，数据采集系统与伞载控制系统形成闭环控制，控制效果以平台的运动规律直观体现，且位置、姿态能精确测量，在空投之前能够验证控制算法的有效性，大大降低了实验成本及实验风险性。

主权项

一种翼伞四自由度半实物仿真平台，其特征在于：包括壳体、数据采集系统、运动控制系统、伞载控制系统及模型状态解算系统；数据采集系统包括伞载传感器，该伞载传感器包括安装在壳体内部且位于仿真平台的质心位置的惯导和GPS系统；GPS系统的接收装置安装在壳体上，所述GPS和惯导系统采集仿真平台的位置和姿态信息；运动控制系统包括安装在壳体底部外侧的三个全向轮、与各全向轮对应的伺服电机及其驱动器；通过伺服电机及其驱动器来控制每个全向轮转动的方向及速度大小，以实现二维平面内的平动及转动；伞载控制系统，由工控机实现，接收数据采集系统的测量数据，依据归航控制算法，得到相应的控制量输出给模型状态解算系统；模型状态解算系统，由工控机实现，其接收伞载控制系统发出的控制指令，同时从干扰装置接受干扰指令，两者均作为模型状态解算系统的输入；模型状态解算系统根据上一时刻的状态以及输入，迭代得到下一时刻模型状态量的值；并解算出为了达到该状态，三个全向轮运动的速度方向及转向角大小，并将此指令反馈给伞载控制系统，进而控制运动控制系统。