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龙图腾网恭喜中国海洋大学申请的专利海上漂浮式风机的六自由度气动荷载模拟系统及控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119334583B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411892364.5，技术领域涉及：G01M9/06；该发明授权海上漂浮式风机的六自由度气动荷载模拟系统及控制方法是由黎明;韩雨轩;韩蒙;刘冰;童瑶;陈震;曹飞飞;史宏达设计研发完成，并于2024-12-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本海上漂浮式风机的六自由度气动荷载模拟系统及控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种海上漂浮式风机的六自由度气动荷载模拟系统及控制方法，属于海上风力发电技术和风机试验设备领域。模拟系统包括安装在波浪水池最前方的波流模拟设备，波浪水池中间通过系泊锚链固定有漂浮式平台，漂浮式平台上面安装塔筒，塔筒顶部安装机舱，机舱与塔筒之间安装六自由度荷载传感器，机舱正前部安装固定支架，固定支架上安装多组变速风扇，多组变速风扇通过安装于机舱内的无刷电子调速器与控制器连接；波浪水池上部安装航车，航车顶部安装数据采集箱、视觉摄像头和上位机，视觉摄像头通过同步触发装置与数据采集箱相连，数据采集箱与上位机相连。本发明能够生成高精度六自由度气动荷载，准确评估海上漂浮式风机的动态性能。

本发明授权海上漂浮式风机的六自由度气动荷载模拟系统及控制方法在权利要求书中公布了：1.一种海上漂浮式风机的六自由度气动荷载模拟系统的控制方法，其特征是，所述海上漂浮式风机的六自由度气动荷载模拟系统包括安装在波浪水池最前方的波流模拟设备，波浪水池中间通过系泊锚链固定有漂浮式平台，漂浮式平台上面安装有塔筒，塔筒顶部安装有机舱，机舱与塔筒之间安装有六自由度荷载传感器，机舱正前部安装有固定支架，固定支架上安装有多组变速风扇，多组变速风扇通过安装于机舱内的无刷电子调速器与控制器连接；波浪水池上部安装有航车，航车顶部安装数据采集箱、视觉摄像头和上位机，视觉摄像头通过同步触发装置与数据采集箱相连，数据采集箱与上位机相连；所述控制器为ArdunioMEGA2560控制器；所述变速风扇数量为七组，呈内外双同心圆的方式排列，七组变风扇，按照顺时针的方向排列为：一号变速风扇位于外圆的九点钟方向，其产生的推力F1竖直向上；二号变速风扇位于外圆的一点钟方向，其产生的推力F2水平向右；三号变速风扇位于外圆的五点钟方向，其产生的推力F3水平向左；七号变速风扇位于外圆的九点钟方向，其产生的推力F7竖直向下，七号变速风扇产生的推力设定为恒定的3N；其中，一号变速风扇与七号变速风扇同轴设置；四号变速风扇位于内圆的九点钟方向，其产生的推力F4朝向后方，与一号变速风扇和七号变速风扇的推力方向垂直；五号变速风扇位于内圆的一点钟方向，其产生的推力F5朝向后方，与二号变速风扇推力方向垂直；六号变速风扇位于内圆的五点钟方向，其产生的推力F6朝向后方，与三号变速风扇推力方向垂直；所述控制器，其2号、3号、4号、5号、6号、7号与8号引脚均为PWM引脚，分别接入七组无刷电子调速器的七根SGN线；所述控制方法包括以下步骤：步骤1，视觉摄像头，在本轮循环开始时立刻向上位机中控制系统的气动荷载计算模块发送漂浮式平台的六自由度位移、速度、加速度和位置；进行动力学分析，得到对应的漂浮式海上风机的六自由度气动荷载如方程2所示： （2）方程2中,FX、FY、FZ、MX、MY与MZ分别为海上漂浮式风机缩尺模型需求的六自由度气动荷载；F1、F2、F3、F4、F5、F6和F7分别为七组变速风扇产生的推力；a为一号变速风扇到四号变速风扇的距离；b为四号变速风扇到支撑底座中心的距离；步骤2，上位机的控制系统中的气动荷载解耦模块进行解耦分析计算，变速风扇转速推力呈复杂的非线性关系，实际运行过程中利用n阶多项式关系拟合，得到方程3： （3）方程3中,F为变速风扇产生的推力；ω为无刷电机的转速；a为多项式系数；n为多项式阶数；步骤3，步骤1实施时，同步触发装置立刻向六自由度荷载传感器发送同步电信号，采集上轮循环中实际的六自由度气动荷载的模拟电信号，数据采集箱将其转换为相应的数字信号，最终通过网络端口将数字信号实时反馈至气动荷载解耦模块；气动荷载解耦模块在收到上轮循环实际的六自由度气动荷载以后，再次调用方程2计算得到上轮循环中七组变速风扇实际生成的推力，最后调用方程3计算得到上轮循环中七组无刷电机的实际转速；步骤4，气动荷载计算模块将本轮循环中七组无刷电机的需求转速与上轮循环中七组无刷电机的实际转速作差，调用方程4求得七组变速风扇转速的偏差值，并调用方程5求得本轮循环中七组需求的十进制PWM脉冲信号，发送至机舱中放置的控制器； （4） （5）方程4-5中，D为ArdunioMEGA2560控制器生成的PWM脉冲信号；KP为比例系数；KI为积分系数；KD为微分系数；k为当前循环轮数；ek为本轮循环的转速偏差信号；ek-1为上轮循环的转速偏差信号；ωk为无刷电机转速，ref代表参考值，rel代表实测值；步骤5，控制器中的气动荷载控制模块在确定接收到十进制PWM脉冲信号后，读取并将其转换为七组字符串，然后将其解析为相应的PWM变量，存储在七组数组中；最后输出七组数组，依次触发相应的PWM引脚，通过无刷电子调速器的七根SGN线控制七组无刷电机转速，产生需求推力；步骤6，继续重复步骤1至步骤5，直至达到指定的循环时间或指定的循环轮数，运行期间的所有数据将储存至上位机中。

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