[发明专利]一种角度自动调节的等离子体激励器支撑装置及其控制方法

权利要求书

1.一种角度自动调节的等离子体激励器支撑装置，其特征在于，包括：

支撑柱，其竖直间隔设置，所述支撑柱高度能够调节；

从动轮，其可旋转设置在所述支撑柱相对侧上部且所述从动轮相对设置；

主动轮，其可旋转设置在所述从动轮正上方的支撑柱上且所述主动轮相对设置，所述主动轮与所述从动轮啮合传动；

第一支撑杆，其两端固定连接相对设置的所述从动轮中心处；

第二支撑杆，其两端偏心连接相对设置的所述从动轮，且所述第二支撑杆与所述第一支撑杆平行；

动力机构，其固定设置在所述支撑柱顶端，且输出端与所述主动轮中心固定连接，用于驱动所述主动轮旋转，

其中，初始状态时，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆所在平面与地面平行。

2.如权利要求1所述的角度自动调节的等离子体激励器支撑装置，其特征在于，所述动力机构为驱动电机，所述主动轮的转动方向相反。

3.如权利要求1或2所述的角度自动调节的等离子体激励器支撑装置，其特征在于，还包括：

支撑板，其固定设置在所述第一支撑杆和所述第二支撑杆上，用于固定等离子体激励器；

底座，其固定设置在所述支撑柱底部，用于固定所述支撑柱。

4.如权利要求3所述的角度自动调节的等离子体激励器支撑装置，其特征在于，还包括连接轴，其固定设置在所述支撑柱相对侧上部，所述从动轮可旋转套设在所述连接轴上。

5.如权利要求1、2或4所述的角度自动调节的等离子体激励器支撑装置，其特征在于，所述支撑柱包括：

底柱；以及

升降柱，其套设在所述底柱内，且能够沿所述底柱轴向运动；

液压装置，其设置在所述底柱和升降柱之间，用于驱动所述升降柱沿所述底柱轴向运动。

6.如权利要求3所述的角度自动调节的等离子体激励器支撑装置，其特征在于，所述等离子激励器包括：

负电极；以及

正电极，其设置在所述负电极上方；

绝缘介质，其设置在所述正电极和负电极之间；

其中，当所述正电极和负电极以高压连接时，所述正电极的下游产生稳定的等离子体。

7.一种角度自动调节的等离子体激励器支撑装置的控制方法，其特征在于，包括：

根据支撑柱的高度和风速确定等离子体器的旋转角度差Δn，并以所述旋转角度差Δn逐步旋转所述等离子体器直至确定等离子体器的最优旋转角度，使得等离子体器的气动减阻能力最佳，

其中，所述等离子体器的旋转角度通过支撑板旋转控制，所述支撑板的旋转角度满足：

其中，θ为支撑板的旋转角度，π为圆周率，n为从动轮的旋转圈数，n₁为主动轮的齿数，n₂为从动轮的齿数。

8.如权利要求7所述的角度自动调节的等离子体激励器支撑装置的控制方法，其特征在于，所述根据支撑柱的高度和风速确定等离子体器的旋转角度差Δn包括模糊控制器：

将支撑柱的高度H、风速V输入模糊控制器，所述模糊控制器中支撑柱的高度H和风速V分为7个等级；

模糊控制器输出等离子体器的旋转角度差Δn，输出分为7个等级；

所述支撑柱的高度H的模糊论域为[1,1.8]，其量化因子为1；所述风速V的模糊论域为[0,1]，定量化因子为22；输出等离子体器的旋转角度差Δn的模糊论域为[1,5]，定量化因子为1；

输入和输出的模糊集为{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}。

9.如权利要求8所述的角度自动调节的等离子体激励器支撑装置的控制方法，其特征在于，还包括模糊PID控制器：

输入第i个测试过程的空气阻力值F_g和理想空气阻力值的偏差e、偏差变化率ec，输出PID的比例系数、比例积分系数和微分系数，比例系数、比例积分系数和微分系数输入PID控制器进行等离子体器的旋转角度差Δn的误差补偿控制。

10.如权利要求9所述的角度自动调节的等离子体激励器支撑装置的控制方法，其特征在于，还包括：

所述空气阻力值F_g和理想空气阻力值的偏差e的模糊论域为[-1,1]，定量化因子为100；所述偏差变化率ec的模糊论域为[-3,3]，定量化因子为15；

所述输出PID的比例系数的模糊论域为[-1,1]，其定量化因子为0.1；比例积分系数的模糊论域为[-1,1]，其定量化因子为0.1；微分系数的模糊论域为[-1,1]，其定量化因子为0.0001；

所述偏差e和偏差变化率ec分为7个等级；所述输出PID的比例系数、比例积分系数和微分系数分为7个等级；

所述模糊PID控制器的输入和输出的模糊集为{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}。