[發明專利]一種大型風力發電機塔筒擺動位移軌跡計算方法

有效

• 申請號: 202210188774.6
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114251239B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 李榮學;梁曉東;謝鴻;張濤;匡宇龍;孫永旭;吳勇生
• 申請（專利權）人: 湖南聯智科技股份有限公司
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37;G01S19/39
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 周曉艷;張勇

1.一種大型風力發電機塔筒擺動位移軌跡計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、組裝設備，具體是：在機艙的頂部設置GNSS主天線A與GNSS副天線B；在GNSS主天線A、GNSS副天線B以及大型風力發電機的旋轉中心點C的相對位置分別設置傾斜傳感器；

步驟二、獲取參數，具體是：獲取GNSS主天線A的位置坐標以及獲取GNSS副天線B的位置坐標；獲取塔倉的橫滾角γ、俯仰角θ以及方位角為GNSS主天線A的第i次測量坐標，i為測量次數且其取大于等于1的自然數且小于等于k，k為測量的總次數；

步驟三、通過下式計算GNSS主天線A的相位中心點與大型風力發電機的旋轉中心點C在載體坐標系b中的桿臂矢量

其中：為第i次測量的姿態轉換矩陣；為第i次測量GNSS主天線A的相位中心點與大型風力發電機的旋轉中心點C在導航坐標系n中的桿臂矢量；

上式中，第i次測量GNSS主天線A的相位中心點與大型風力發電機的旋轉中心點C在導航坐標系n中的桿臂矢量采用下式計算得到：

其中：為大型風力發電機的旋轉中心點C的平均坐標，采用下式計算得到：

其中：為GNSS主天線A的第i次測量的三維坐標，為GNSS副天線B第i次測量的三維坐標；

步驟四、利用步驟三獲得的GNSS主天線A的相位中心點與大型風力發電機的旋轉中心點C在載體坐標系b中的桿臂矢量通過下式獲取大型風力發電機的旋轉中心點C的計算坐標

其中：為的轉置矩陣。

2.根據權利要求1所述的大型風力發電機塔筒擺動位移軌跡計算方法，其特征在于，所述第i次測量的姿態轉換矩陣為：

其中：

3.根據權利要求2所述的大型風力發電機塔筒擺動位移軌跡計算方法，其特征在于，所述傾斜傳感器的X軸與機艙的縱軸平行，則有：

其中：

4.根據權利要求1所述的大型風力發電機塔筒擺動位移軌跡計算方法，其特征在于，所述步驟二中：大型風力發電機的旋轉中心點C在0°-360°之間進行旋轉，且其坐標位置不變；

GNSS主天線A旋轉角度X后，記錄一組數據，其中：數據包括GNSS主天線A的位置坐標GNSS副天線B的位置坐標、塔倉的橫滾角γ、塔倉的俯仰角θ、塔倉的方位角X取值為5°-180°。

5.根據權利要求4所述的大型風力發電機塔筒擺動位移軌跡計算方法，其特征在于，所述X取值為45°-90°。

6.根據權利要求1所述的大型風力發電機塔筒擺動位移軌跡計算方法，其特征在于，還包括步驟五，具體是：將大型風力發電機的旋轉中心點C的計算坐標進行展開為如下：

其中：和為大型風力發電機的旋轉中心點C在導航坐標系n中三維坐標；和為GNSS主天線A的相位中心點在導航坐標系n中三維坐標；和為GNSS主天線A的相位中心點與大型風力發電機的旋轉中心點C在載體坐標系b中三維坐標。