[發(fā)明專利]風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)速傳感器和風(fēng)機葉片姿態(tài)測量方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110242644.1 | 申請日： | 2021-03-05 |
| 公開（公告）號： | CN112902955A | 公開（公告）日： | 2021-06-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 占陸軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海竹格智能傳感技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | G01C21/16 | 分類號： | G01C21/16;G01P3/00 |
| 代理公司： | 上海首言專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31360 | 代理人： | 苗繪 |
| 地址： | 201315 上海市浦東*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 風(fēng)機 葉片 轉(zhuǎn)速 傳感器 姿態(tài) 測量方法 | ||
1.一種風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于，包含殼體，以及，集成在所述殼體中的：
慣性測量模塊，所述慣性測量模塊用于測量輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)；
采集模塊，所述采集模塊與所述慣性測量模塊相連，用于采集并校正所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)；
解算模塊，所述解算模塊與所述采集模塊相連，用于解算校正后的所述的輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)，獲取風(fēng)機葉片的姿態(tài)；
接口模塊，所述接口模塊用于輸出所述風(fēng)機葉片的姿態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于，所述慣性測量模塊中集成有：三軸陀螺儀和三軸加速度計，所述三軸陀螺儀和所述三軸加速度計用于測量所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于，所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)包含：所述三軸加速度計測量的空間坐標(biāo)中XYZ方向上所分別產(chǎn)生的加速度變化，以及，所述三軸陀螺儀測量的空間坐標(biāo)中XYZ方向的軸向上所分別產(chǎn)生的角速率變化。
4.如權(quán)利要求1或2所述風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于，所述采集模塊包含：ADC采樣電路，所述ADC采樣電路與所述慣性測量模塊相連，用于采集所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)，并對所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)進行濾波以完成校正。
5.如權(quán)利要求4所述風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)速傳感器，其特征在于，所述解算模塊包含：數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字信號處理器與所述ADC采樣電路相連，用于對所述ADC采樣電路校正后的所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)進行解算獲取風(fēng)機葉片的姿態(tài)，所述風(fēng)機葉片的姿態(tài)包含：風(fēng)機葉片的俯仰角和橫滾角。
6.基于權(quán)利要求1~5任一項所述風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)速傳感器的風(fēng)機葉片姿態(tài)測量方法，其特征在于，包含如下步驟：
初始化所述風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)速傳感器；
所述慣性測量模塊測量輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)；
所述采集模塊采集所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)并進行濾波，完整所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)的校正；
所述解算模塊通過捷聯(lián)算法解算獲得風(fēng)機葉片的姿態(tài)；
所述接口模塊輸出所述風(fēng)機葉片的姿態(tài)。
7.如權(quán)利要求6所述風(fēng)機葉片姿態(tài)測量方法，其特征在于，所述慣性測量模塊測量所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)前還包含如下步驟：
對慣性測量模塊中集成的所述三軸加速度計和所述三軸陀螺儀分別進行軸向安裝誤差校準(zhǔn)、測試和標(biāo)定；
調(diào)整所述采集模塊的濾波參數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述風(fēng)機葉片姿態(tài)測量方法，其特征在于，對所述三軸加速度計和所述三軸陀螺儀分別進行測試和標(biāo)定的內(nèi)容包含：對所述三軸加速度計的零點溫補、靈敏度、測傾值的偏置進行測試和標(biāo)定；對所述三軸陀螺儀的常溫下刻度、常溫下零偏進行測試和標(biāo)定。
9.如權(quán)利要求6所述風(fēng)機葉片姿態(tài)測量方法，其特征在于，所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)包含：所述三軸加速度計測量的空間坐標(biāo)中XYZ方向上所分別產(chǎn)生的加速度變化參數(shù)；所述三軸陀螺儀測量的空間坐標(biāo)中XYZ方向的軸向上所分別產(chǎn)生的角速率變化參數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述風(fēng)機葉片姿態(tài)測量方法，其特征在于，所述捷聯(lián)算法解算獲得風(fēng)機葉片的姿態(tài)包含如下步驟：
對所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)進行比力坐標(biāo)變換運算；
對所述比力坐標(biāo)變換運算后的所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)進行導(dǎo)航解算，獲得風(fēng)機葉片所對應(yīng)的導(dǎo)航坐標(biāo)系；
對所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)進行姿態(tài)矩陣解算，獲得所述輪轂轉(zhuǎn)角參數(shù)所對應(yīng)的姿態(tài)矩陣；
根據(jù)所述風(fēng)機葉片所對應(yīng)的導(dǎo)航坐標(biāo)系和所述姿態(tài)矩陣，進行姿態(tài)解算，獲得并向所述接口模塊輸出所述風(fēng)機葉片的姿態(tài)。
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