本實(shí)用新型涉及無(wú)人飛行器試飛測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

目前，無(wú)人飛行器在正式投入飛行使用前一般要對(duì)其飛行時(shí)的抗風(fēng)能力進(jìn)行測(cè)試以確保其在正式使用時(shí)的飛行穩(wěn)定性?，F(xiàn)有的風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置只能做一般的模擬實(shí)驗(yàn)，不能模擬出實(shí)際的自然風(fēng)的各種情況，如暴風(fēng)、陣風(fēng)、山地風(fēng)和均勻風(fēng)。在一些專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室里，設(shè)計(jì)大型風(fēng)洞來(lái)模擬實(shí)際自然風(fēng)，但是大型風(fēng)洞造價(jià)昂貴，且風(fēng)速和風(fēng)向連續(xù)調(diào)節(jié)的能力較弱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，以解決現(xiàn)有實(shí)際自然風(fēng)模擬單一、造價(jià)高和風(fēng)速風(fēng)向連續(xù)調(diào)節(jié)能力弱等缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型之一種風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括一支架和位于所述支架下端區(qū)域的一鼓風(fēng)機(jī)以及與所述支架連接的一移動(dòng)平臺(tái)，一風(fēng)管連接所述鼓風(fēng)機(jī)和所述移動(dòng)平臺(tái)，一升降機(jī)構(gòu)設(shè)于所述支架且連接所述移動(dòng)平臺(tái)，所述移動(dòng)平臺(tái)上設(shè)有一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)具有一旋轉(zhuǎn)支架支撐所述風(fēng)管的上端區(qū)域，一俯仰機(jī)構(gòu)連接所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和所述風(fēng)管上端區(qū)域，所述鼓風(fēng)機(jī)與一變頻器連接，所述風(fēng)管的上端區(qū)域的末端具有一風(fēng)口噴頭，所述風(fēng)口噴頭外具有一風(fēng)速傳感器和一風(fēng)向傳感器，所述俯仰機(jī)構(gòu)和所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)分別設(shè)有一仰角傳感器和一角度傳感器，一主控機(jī)內(nèi)設(shè)一plc控制模塊，所述plc控制模塊與所述變頻器、所述風(fēng)速傳感器、所述仰角傳感器和所述角度傳感器以及所述風(fēng)向傳感器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)信號(hào)連接。

優(yōu)選的，所述風(fēng)管包括與所示鼓風(fēng)機(jī)連接的一尾部、與所述俯仰機(jī)構(gòu)連接的一頭部和連接所述尾部和所述頭部的連接部，所述連接部由可伸拉的柔性材料制成，所述尾部和所述頭部由硬質(zhì)材料制成。

優(yōu)選的，所述支架的下端區(qū)域具有至少一卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述支架頂端的至少一定滑輪組和連接所述移動(dòng)平臺(tái)并與對(duì)應(yīng)的所述定滑輪組配合、且纏制于對(duì)應(yīng)的所述卷?yè)P(yáng)機(jī)的至少一繩索，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)內(nèi)具有一旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述主控機(jī)通信連接。

優(yōu)選的，每一所述定滑輪組由兩個(gè)定滑輪組成，其中一所述定滑輪位于所述支架頂端四個(gè)角落中一角落的邊緣處，另一所述定滑輪位于所述支架頂端的中間區(qū)域，所述移動(dòng)平臺(tái)設(shè)有至少四提拉結(jié)構(gòu)，所述四提拉結(jié)構(gòu)的下端連接所述移動(dòng)平臺(tái)的四個(gè)角落區(qū)域，其上端向中間聚攏與所述繩索連接。

優(yōu)選的，所述定滑輪組具有四個(gè)，對(duì)應(yīng)的所述繩索具有四根，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)具有四個(gè)，四所述繩索的一端絞合與四所述提拉結(jié)構(gòu)的上端連接，其另一端分別與對(duì)應(yīng)的所述卷?yè)P(yáng)機(jī)連接。

優(yōu)選的，所述移動(dòng)平臺(tái)內(nèi)設(shè)有一轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)和一中心齒輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)具有平行于水平面的一電機(jī)齒輪與所述中心齒輪嚙合，所述中心齒輪的中心軸與所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)固定連接。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)內(nèi)設(shè)有與所述俯仰機(jī)構(gòu)連接的一上下擺動(dòng)電機(jī)。

優(yōu)選的，所述plc控制模塊內(nèi)的控制系統(tǒng)采用PID閉環(huán)控制負(fù)反饋算法。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：本實(shí)用新型的一種風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，所述鼓風(fēng)機(jī)連接所述變頻器，通過(guò)控制所述 plc控制模塊控制所述變頻器可以連續(xù)控制所述鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)風(fēng)速，從而可以模擬大于7級(jí)的風(fēng)。而位于所述風(fēng)口噴頭的所述風(fēng)速傳感器和所述風(fēng)向傳感器將實(shí)時(shí)風(fēng)速和風(fēng)向信息傳遞給所述plc 控制模塊，通過(guò)所述plc控制模塊內(nèi)部PID閉環(huán)控制負(fù)反饋算法，實(shí)時(shí)的根據(jù)需要和實(shí)際情況自動(dòng)控制所述變頻器和所述旋轉(zhuǎn)支架以及所述俯仰機(jī)構(gòu)等實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)模擬風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)向，從而使模擬風(fēng)具有很強(qiáng)的可調(diào)和可控性，使模擬風(fēng)更真實(shí)更符合實(shí)際自然風(fēng)，有助于提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一種風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置的正視圖；

圖2是本實(shí)用新型一種風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置的另一角度視圖；

圖3是本實(shí)用新型一種風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置頂端的俯視圖；

圖4是本實(shí)用新型一種風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置的移動(dòng)平臺(tái)的俯視示意圖。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型之技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，以下茲例舉實(shí)施例并配合附圖詳予說(shuō)明。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

請(qǐng)參閱圖1所示，并結(jié)合圖2-4所示，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，多個(gè)所述風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置配合時(shí)能夠模擬出暴風(fēng)、陣風(fēng)、山地風(fēng)和均勻風(fēng)，以測(cè)試無(wú)人飛行器在上述各種風(fēng)中飛行的抗風(fēng)能力，每一所述風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置包括一支架1和位于所述支架1下端區(qū)域的一鼓風(fēng)機(jī)2以及與所述支架1連接的一移動(dòng)平臺(tái)4，一風(fēng)管3連接所述鼓風(fēng)機(jī)2和所述移動(dòng)平臺(tái)4，一升降機(jī)構(gòu)設(shè)于所述支架1且連接所述移動(dòng)平臺(tái)4，所述移動(dòng)平臺(tái)4上設(shè)有一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5具有一旋轉(zhuǎn)支架51支撐所述風(fēng)管3的上端區(qū)域，一俯仰機(jī)構(gòu)6連接所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5和所述風(fēng)管3上端區(qū)域，所述鼓風(fēng)機(jī) 2與一變頻器(未圖示)連接，所述風(fēng)管3的上端區(qū)域的末端具有一風(fēng)口噴頭34，所述風(fēng)口噴頭34外具有一風(fēng)速傳感器(未圖示)和一風(fēng)向傳感器(未圖示)，所述俯仰機(jī)構(gòu)6和所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5分別設(shè)有一仰角傳感器(未圖示)和一角度傳感器(未圖示)，一主控機(jī)(未圖示)內(nèi)設(shè)一plc控制模塊，所述plc控制模塊與所述變頻器、所述風(fēng)速傳感器、所述仰角傳感器和所述角度傳感器以及所述風(fēng)向傳感器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)信號(hào)連接。

優(yōu)選的，所述風(fēng)管3包括與所示鼓風(fēng)機(jī)2連接的一尾部31、與所述俯仰機(jī)構(gòu)6連接的一頭部33和連接所述尾部31和所述頭部33 的連接部32，所述連接部32由可伸拉的柔性材料制成，所述尾部31 和所述頭部33由硬質(zhì)材料制成。

優(yōu)選的，所述支架1的下端區(qū)域具有至少一卷?yè)P(yáng)機(jī)9，所述升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述支架頂端的至少一定滑輪組8和連接所述移動(dòng)平臺(tái)4并與對(duì)應(yīng)的所述定滑輪組8配合、且纏制于對(duì)應(yīng)的所述卷?yè)P(yáng)機(jī) 9的至少一繩索7，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)7內(nèi)具有一旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述主控機(jī)通信連接。

優(yōu)選的，每一所述定滑輪組7由兩個(gè)定滑輪組成，其中一所述定滑輪位于所述支架1頂端四個(gè)角落中一角落的邊緣處，另一所述定滑輪位于所述支架1頂端的中間區(qū)域，所述移動(dòng)平臺(tái)4設(shè)有至少四提拉結(jié)構(gòu)41，所述四提拉結(jié)構(gòu)41的下端連接所述移動(dòng)平臺(tái)4的四個(gè)角落區(qū)域，其上端向中間聚攏與所述繩索7連接。

優(yōu)選的，所述定滑輪組8具有四個(gè)，對(duì)應(yīng)的所述繩索7具有四根，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)9具有四個(gè)，四所述繩索7的一端絞合與四所述提拉結(jié)構(gòu) 41的上端連接，其另一端分別與對(duì)應(yīng)的所述卷?yè)P(yáng)機(jī)9連接。

優(yōu)選的，所述移動(dòng)平臺(tái)4內(nèi)設(shè)有一轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)42和一中心齒輪43，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)42具有平行于水平面的一電機(jī)齒輪421與所述中心齒輪43嚙合，所述中心齒輪43的中心軸與所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5固定連接。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5內(nèi)設(shè)有與所述俯仰機(jī)構(gòu)連接的一上下擺動(dòng)電機(jī)52。

優(yōu)選的，所述plc控制模塊內(nèi)的控制系統(tǒng)采用PID閉環(huán)控制負(fù)反饋算法。

使用時(shí)，使用四所述風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，四所述風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置呈邊長(zhǎng)為20米的正方形分布，通過(guò)所述plc控制模塊來(lái)控制所述變頻器以調(diào)節(jié)模擬風(fēng)的風(fēng)速，通過(guò)控制各自獨(dú)立的所述plc控制模塊來(lái)控制對(duì)應(yīng)的所述升降機(jī)構(gòu)、所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5和所述俯仰機(jī)構(gòu)6，使四所述風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置連續(xù)動(dòng)作且相互配合來(lái)模擬實(shí)際自然風(fēng)中的暴風(fēng)、陣風(fēng)、山地風(fēng)和均勻風(fēng)。觀察無(wú)人飛行器在上述各種模擬風(fēng)中的飛行的抗風(fēng)能力。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：本實(shí)用新型的一種風(fēng)力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，所述鼓風(fēng)機(jī)2連接所述變頻器，通過(guò)控制所述plc控制模塊控制所述變頻器可以連續(xù)控制所述鼓風(fēng)機(jī)2的鼓風(fēng)風(fēng)速，從而可以模擬大于7級(jí)的風(fēng)。而位于所述風(fēng)口噴頭34的所述風(fēng)速傳感器和所述風(fēng)向傳感器將實(shí)時(shí)風(fēng)速和風(fēng)向信息傳遞給所述plc控制模塊，通過(guò)所述plc控制模塊內(nèi)部PID閉環(huán)控制負(fù)反饋算法，實(shí)時(shí)的根據(jù)需要和實(shí)際情況自動(dòng)控制所述變頻器和所述旋轉(zhuǎn)支架以及所述俯仰機(jī)構(gòu)等實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)模擬風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)向，從而使模擬風(fēng)具有很強(qiáng)的可調(diào)和可控性，使模擬風(fēng)更真實(shí)更符合實(shí)際自然風(fēng)，有助于提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

綜上所述，僅為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例，不以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡依本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆為本實(shí)用新型專(zhuān)利涵蓋的范圍之內(nèi)。