细长旋成体自翻转控制方法及电子设备

本发明涉及空气动力学，尤其涉及一种细长旋成体自翻转控制方法及电子设备。

背景技术：

1、细长旋成体是一种在空气动力学领域被广泛研究的一种结构模型，细长旋成体是由一条母线绕对称轴旋转，闭合旋转曲面后形成的物体，其母线可以是直线段或曲线段。

2、相关研究中发现，细长旋成体在翻转过程中存在自稳定现象，无法自发完成0～180°翻转，在其翻转至静稳定段时必须借助外力推动其翻转。现有的技术方案主要使用舵面气动力或/和喷流直接力提供俯仰力矩，辅助细长旋成体完成过失速翻转。

3、但是在基于舵面气动力的控制方式中，舵面的最大偏转角度存在物理限幅，在细长旋成体翻转至大角度时，来流与舵面夹角较大，舵面失速，无法提供足够的控制力矩，因此，在细长旋成体经历大范围角度变化的过失速翻转过程中，舵面对于细长旋成体的控制效果十分有限，会使得细长旋成体完成过失速翻转重定向的时间大大增加；对于喷流直接力控制细长旋成体姿态的方案来说，细长旋成体系统的复杂性增加，且细长旋成体的重量以及能耗也会相应增加，削弱了细长旋成体的翻转效果。

技术实现思路

1、本发明提供一种细长旋成体自翻转控制方法及电子设备，用以解决现有技术中对于细长旋成体自翻转控制的过程中，控制效果有限或者细长旋成体重量和能耗增加的缺陷，本申请的方案通过控制第一旋转组件进行旋转，缩短了细长旋成体的控制响应时间，使得细长旋成体过失速重定向的时间大幅缩短，同时获得了更好的末段控制效果。

2、本发明提供一种细长旋成体的自翻转控制方法，包括：

3、在细长旋成体从发射器被发射时，接收发射器发出的第一信号，基于第一信号，控制细长旋成体的第一旋转组件以第一角度进行偏转，以及控制细长旋成体的第二旋转组件以第二角度进行偏转，第一信号为发射器在投放细长旋成体的初始时刻生成；

4、接收细长旋成体的第一俯仰角信号，基于第一俯仰角信号，控制第一旋转组件偏转至第三角度，以及控制第二旋转组件偏转至第四角度；

5、接收细长旋成体的第二俯仰角信号，基于第二俯仰角信号，控制第一旋转组件偏转至第五角度，以及控制第二旋转组件偏转至第六角度。

6、本发明提供的细长旋成体的控制方法，包括：

7、在细长旋成体从发射器被发射时，接收发射器发出的第一信号，基于第一信号，控制细长旋成体的第一旋转组件偏转至-30度，以及控制细长旋成体的第二旋转组件偏转至20度，第一信号为发射器在投放细长旋成体的初始时刻生成；

8、接收细长旋成体的第一俯仰角信号，基于第一俯仰角信号，控制第一旋转组件偏转至-90度，以及控制第二旋转组件偏转至0度，第一俯仰角信号表征细长旋成体的俯仰角为-60度；

9、接收细长旋成体的第二俯仰角信号，基于第二俯仰角信号，控制第一旋转组件偏转至-30度，以及控制第二旋转组件偏转至15度，第二俯仰角信号表征细长旋成体的俯仰角为-90度；

10、保持第一旋转组件-30度的偏转，第二旋转组件15度的偏转，直至细长旋成体实现180度的翻转；

11、其中，上述步骤中，舵面前缘上偏为正。

12、根据本发明提供的自翻转控制方法，所述第一旋转组件设置于所述细长旋成体的第一端，与所述细长旋成体之间通过第一连接结构进行转动连接，所述第一连接结构与所述细长旋成体的延伸方向垂直；所述第二旋转组件设置于所述细长旋成体的第二端，与所述细长旋成体之间通过第二连接结构进行转动连接，所述第二连接结构与所述细长旋成体的延伸方向垂直；

13、所述第一旋转组件的数量为两个，围绕所述细长旋成体均匀排布；

14、所述第二旋转组件的数量为四个，围绕所述细长旋成体呈x型排布；

15、所述控制设备与所述第一旋转组件以及所述第二旋转组件电连接，所述控制设备基于所述细长旋成体的俯仰角控制所述第一旋转组件以及所述第二旋转组件进行转动。

16、根据本发明提供的自翻转控制方法，相邻两个第二旋转组件之间形成90度夹角。

17、根据本发明提供的自翻转控制方法，两个第一旋转组件彼此之间形成180度夹角。

18、根据本发明提供的自翻转控制方法，以两个第一旋转组件所在的平面为对称轴，四个第二旋转组件对称分布。

19、根据本发明提供的自翻转控制方法，第一旋转组件能够围绕第一连接结构进行360度翻转。

20、根据本发明提供的自翻转控制方法，第一旋转组件的截面形状为等腰梯形，第一旋转组件围绕细长旋成体转动的转轴为等腰梯形的对称轴；

21、第二旋转组件的截面形状为等腰梯形，第二旋转组件围绕细长旋成体转动的转轴为等腰梯形的对称轴。

22、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述任一种自翻转控制方法。

23、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一自翻转控制方法。

24、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种自翻转控制方法。

25、本申请提供的细长旋成体的自翻转控制方法中的细长旋成体上设置有可偏转的第一旋转组件以及可偏转的第二旋转组件。第一旋转组件可以在控制设备的控制下进行0～360度转动，如此可以使得第一旋转组件在大的偏转角度下仍然能保持不失速，第一旋转组件在细长旋成体的俯仰角增大时可以通过旋转的方式以减小迎角，实现更加快速、精准的气动力控制，另外第二旋转组件的数量设置为四个，围绕细长旋成体呈x型排布，且第一旋转组件也围绕细长旋成体均匀排布，可以提高细长旋成体的滚转稳定性。

技术特征：

1.细长旋成体的自翻转控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的自翻转控制方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求1所述的自翻转控制方法，其特征在于，所述第一旋转组件设置于所述细长旋成体的第一端，与所述细长旋成体之间通过第一连接结构进行转动连接，所述第一连接结构与所述细长旋成体的延伸方向垂直；所述第二旋转组件设置于所述细长旋成体的第二端，与所述细长旋成体之间通过第二连接结构进行转动连接，所述第二连接结构与所述细长旋成体的延伸方向垂直；

4.根据权利要求1所述的自翻转控制方法，其特征在于，相邻两个所述第二旋转组件之间形成90度夹角。

5.根据权利要求1所述的自翻转控制方法，其特征在于，两个所述第一旋转组件彼此之间形成180度夹角。

6.根据权利要求1所述的自翻转控制方法，其特征在于，以两个所述第一旋转组件所在的平面为对称轴，四个所述第二旋转组件对称分布。

7.根据权利要求1所述的自翻转控制方法，其特征在于，所述第一旋转组件能够围绕所述第一连接结构进行360度翻转。

8.根据权利要求1所述的自翻转控制方法，其特征在于，所述第一旋转组件的截面形状为等腰梯形，所述第一旋转组件围绕所述细长旋成体转动的转轴为所述等腰梯形的对称轴；

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8任一项所述细长旋成体的自翻转控制方法。

技术总结本发明涉及空气动力学领域，提供一种细长旋成体自翻转控制方法及电子设备，控制方法包括：基于第一信号，控制细长旋成体的第一旋转组件以第一角度进行偏转，以及控制细长旋成体的第二旋转组件以第二角度进行偏转；基于第一俯仰角信号，控制第一旋转组件偏转至第三角度，以及控制第二旋转组件偏转至第四角度；接收细长旋成体的第二俯仰角信号，基于第二俯仰角信号，控制第一旋转组件偏转至第五角度，以及控制第二旋转组件偏转至第六角度。用以解决现有技术对于细长旋成体自翻转控制的缺陷，本申请的方案缩短了细长旋成体自翻转的控制响应时间，使得细长旋成体过失速重定向的时间大幅缩短，同时获得了更好的末段控制效果。技术研发人员：刘程鹏,宋文萍,韩忠华,路宽,高昌昊,伍彬,唐海敏,傅建明受保护的技术使用者：西北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/10/17