[發明專利]一種匹配在役風力機狀態的無人巡檢軌跡程控方法

有效

• 申請號: 202011275910.2
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112483330B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 羅成名;王彪;吳游;畢雪潔;馬林;金龍
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;B64C39/02;G05D1/10
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

1.一種匹配在役風力機狀態的無人巡檢軌跡程控方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)確定在役風力機葉片及立柱表面輪廓數據特征點集；

2)判斷在役風力機的運行狀態，如其為靜止狀態則執行第3)步，如其為工作狀態則執行第8)步；

3)無人機以圓柱螺旋線軌跡程控；

4)判斷是否掃描完成，如未完成進行下一步，如完成則結束本次任務；

5)判斷是否有缺陷；如有則執行下一步，如無則返回第3)步；

6)當確定靜止在役風力機疑似缺陷時無人機以直線偏移軌跡程控；

7)返回第3)步；

8)無人機以平面螺線軌跡程控；

9)判斷是否掃描完成，如未完成進行下一步，如完成則結束本次任務；

10)判斷是否有缺陷；如有則執行下一步，如無則返回第3)步；

11)當確定在役風力機疑似缺陷時無人機以直線偏移軌跡程控；

12)返回第8)步。

2.根據權利要求1所述的一種匹配在役風力機狀態的無人巡檢軌跡程控方法，其特征在于：步驟1)中，首先基于風力機尺寸結構特點建立無人機運動坐標系，對風力機立柱和葉片進行圓柱化結構處理，對風力機立柱和葉片表面的輪廓數據進行固定距離的特征點集確定。

3.根據權利要求2所述的一種匹配在役風力機狀態的無人巡檢軌跡程控方法，其特征在于：確定在役風力機葉片及立柱表面輪廓數據特征點集，具體為：

步驟1.1風力機立柱的長度為L_col而三個葉片的長度為L_bal，風力機靜止停機時轉速為0而風力機轉動發電時葉片的角速度為w_bal；以風力機立柱與葉片旋轉中心處為坐標原點o＝[0,0,0]，建立用于無人機飛行軌跡程控的東北天坐標系；

步驟1.2對風力機立柱和三個葉片的表面輪廓特征點集D_olp＝[D_col,D_bal1,D_bal2,D_bal13]進行建模，風力機葉片的不同特征點具有不同的線速度，葉片長度方向按照固定步長S_stp進行確定特征點，而對立柱同樣按照固定步長S_stp確定特征點；

步驟1.3由于風力機立柱與坐標原點o相交其X軸和Y軸坐標為零，立柱表面輪廓特征點集的坐標可以表示為其中立柱表面輪廓特征點集的數目m為L_col/S_stp，立柱表面每個特征點的坐標可以表示為1號風力機葉片特征點集D_bal1的坐標可以表示為其中葉片表面輪廓特征點集的數目n為L_bal/S_stp，1號葉片表面每個特征點的坐標可以表示為

4.根據權利要求1所述的一種匹配在役風力機狀態的無人巡檢軌跡程控方法，其特征在于：步驟3)具體為：

步驟3.1無人機以立柱靠近地面的表面輪廓特征點為起點，向右以圓柱螺旋線軌跡對立柱表面進行巡檢，無人機繞著立柱經過2π角度時到達特征點沿著立柱表面飛行固定步長S_stp的垂直距離，即在當無人巡檢到立柱表面輪廓點時，以坐標原點o為起點依次對1號、2號以及3號立柱表面特征點進行巡檢；

步驟3.2以1號葉片靠近原點處的表面輪廓特征點為起點，無人機向右以圓柱螺旋線軌跡對葉片表面進行巡檢，無人機繞著葉片經過2π角度時到達特征點通過公式計算特征點與特征點間幾何距離的函數；當無人巡檢到1號葉片表面輪廓點時，返回坐標原點o對2號葉片向右以圓柱螺旋線軌跡進行巡檢；當無人巡檢到2號葉片表面輪廓點時，返回坐標原點o對3號葉片向右以圓柱螺旋線軌跡進行巡檢。