申请/专利权人:北京理工大学
申请日:2022-11-21
公开(公告)日:2023-03-14
公开(公告)号:CN115793688A
主分类号:G05D1/08
分类号:G05D1/08;B60F3/00
优先权:
专利状态码:在审-实质审查的生效
法律状态:2023.03.31#实质审查的生效;2023.03.14#公开
摘要:本发明公开的一种水陆两栖车姿态调节装置及控制方法,属于两栖车辆技术领域。本发明采用对称加装在车辆首部的吊舱式推进器机构,为车辆姿态调节提供主要推进力,辅助以尾部矢量喷水推进器及可伸缩防浪板机构,并针对性地构建包括升沉及吃水深度、纵倾控制、侧倾控制的协同调节方法;基于车内传感器与陀螺仪所提供的车体实时姿态数据,通过PID控制器控制吊舱式推进器提供给车的推力和力的方向,三者协同作用在不影响车辆高速航行的前提下进行航行参数快速自适应主动调节,即实现对吊舱式推进器、矢量推进器和可伸缩防浪板的快速控制和协同调节,使两栖车在航行姿态不稳定时实现实时姿态调节,提升高航速两栖车复杂海况适应性和安全性。
主权项:1.水陆两栖车姿态调节装置,其特征在于:包括前置吊舱式推进器机构、可伸缩防浪板机构与尾部矢量推进器机构;还依托水陆两栖车内部装有的传感器和陀螺仪;传感器和陀螺仪用于实时监测两栖车的航行参数,若参数超过安全阈值,不满足安全航行要求,则通过上述水陆两栖车姿态调节装置协同作用使两栖车在当前运动状态下根据实时的环境变化和姿态变化来实现两栖车辆的航行姿态调节,实现高速安全航行;所述传感器监测量包括航行速度、外流场波高、车辆纵倾角及侧倾角、车辆吃水深度;所述姿态调节包括车辆纵倾角调节、侧倾角调节和吃水深度调节;根据姿态调节所需推力大小和两栖车辆水动力外形,并且为了保证车辆受力的均衡性,所述吊舱式推进器机构为两组对称设置在两栖车辆首部;所述吊舱式推进器机构每组包括内置驱动电机模块、螺旋桨模块、水平转动模块;所述两组吊舱式推进器机构左右对称分布,水平转动机构固连于车身首部,螺旋桨模块与水平转动机构通过转轴链接形成转动副,螺旋桨模块与水平转动机构建立轴连接关系,用于实现360°旋转,利用水流冲击的反作用力对车身施加推力;左右两侧吊舱式推进器协同作用实现不同推力和角度的推进效果,不同推力推进用于实现车辆同时出现纵倾和侧倾时的调节,不同角度用于实现车辆侧倾过大时的调节,根据实时车体姿态进行角度和转速的调节,改变对车体施加推力的方向和大小;所述前置吊舱推进器用于有效解决车体纵倾和侧倾问题;所述吊舱式推进器机构用于姿态调节时在车辆前部提供姿态调节所需的推力,使得尾部推进器稳定的提供前进动力,在不影响高速航行的前提下实现姿态的快速调节。
全文数据:
权利要求:
百度查询: 北京理工大学 一种水陆两栖车姿态调节装置及控制方法
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