翼帆自适应控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请属于自动控制技术领域，尤其涉及一种翼帆自适应控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

风帆助航可以有效的降低航行器航行中的化石能源的消耗以及减少碳排放，随着能源危机日益严重，风帆助航的应用也越来越广泛。由于航行环境的复杂与多变，如何基于风帆的调节获得尽可能大的助航推力成为风帆控制的重点。

作为一种最常用的风帆，翼帆是由翼帆主体和类似襟翼结构的翼帆附体组成的刚性帆。由空气动力学可知，当相对风作用在翼帆上时，会产生垂直于来流方向的升力以及平行于来流方向的阻力，为了获得尽可能大的助航推力，可以通过调节翼帆夹角使得升力尽可能的大，阻力尽可能的小。

目前，通常是操作人员基于航行经验或流体仿真的建议值进行翼帆的控制，由于人为判断的精确度较低以及仿真结果的误差影响，通常无法获得最大的升力，进而导致无法为航行器提供最大的助航推力。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种翼帆自适应控制方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中的翼帆控制方法无法为航行器提供最大辅助推力的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种翼帆自适应控制方法，应用于设置有翼帆的航行器，翼帆包括翼帆主体和翼帆附体，翼帆主体上对称设置有两个压力检测单元，两个压力传感器以翼帆主体的中轴线为对称轴；

方法包括：

获取两个压力检测单元之间的多个第一压力差，每一个第一压力差对应一个调节参数，其中，每个调节参数包括翼帆主体和航行器的航行方向之间的第一夹角，以及翼帆主体和翼帆附体之间的第二夹角；

根据多个第一压力差，确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数；

根据目标调节参数生成控制信号，并向受控设备发送控制信号。

在第一方面的一种可能的实现方式中，获取两个压力检测单元之间的多个第一压力差，包括：

在第一夹角为第一角度的情况下，按照第一方式调节第二夹角，获得第一组调节参数，其中，第一组调节参数包括n个第一调节参数，n为大于1的整数，第一角度为绝对值小于或等于90°的任一角度；

针对第一组调节参数中的第一调节参数，获取与第一调节参数对应的多个第二压力差；其中，第一调节参数为第一组调节参数中的任一调节参数；

对多个第二压力差进行滤波处理，获得至少两个第三压力差；

计算获得至少两个第三压力差的平均值，并将平均值确定为与第一调节参数对应的第一压力差。

第一组调节参数中的各个第二夹角均为绝对值小于或等于90的角度，第一方式的调节步长为第一预设步长；在第一方面的一种可能的实现方式中，在第一夹角为第一角度的情况下，按照第一方式调节第二夹角，获得第一组调节参数，包括：

在第一角度为正值的情况下，将0°作为基准值，依次减小第一预设步长，得到多个第二夹角；

根据第一角度以及多个第二夹角，获得第一组调节参数；

或，

在第一角度为负值的情况下，将0°作为基准值，依次增大第一预设步长，得到多个第二夹角；

根据第一角度以及多个第二夹角，获得第一组调节参数。

在第一方面的一种可能的实现方式中，依次减小第一预设步长，得到多个第二夹角，包括：

在相邻的第一压力差满足预设条件的情况下，停止减小第一预设步长，得到多个所第二夹角，其中，相邻的第一压力差是指间隔第一预设步长的两个第二夹角分别对应的第一压力差。

在第一方面的一种可能的实现方式中，方法还包括：

按照第二方式调节第一夹角到第一角度，其中，第二方式的调节步长为第二预设步长，第二预设步长大于第一方式的调节步长。

在第一方面的一种可能的实现方式中，确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数之后，方法还包括：

按照第三方式对目标调节参数中的第一夹角进行调节，或按照第四方式对目标调节参数中的第二夹角进行调节，获得多个更新后的调节参数，以及每个更新后的调节参数对应的第一压力差，其中，第三方式的调节步长小于第二预设步长，或者第四方式的调节步长小于第一方式的调节步长；

根据多个更新后的调节参数对应的第一压力差，对目标调节参数进行更新，生成更新后的目标调节参数，其中，更新后的目标调节参数对应的第一压力差大于目标调节参数对应的第一压力差。

在第一方面的一种可能的实现方式中，第三方式的调节方向与第二方式的调节方向相反；

或，

第四方式的调节方向与第一方式的调节方向相反。

在第一方面的一种可能的实现方式中，根据多个第一压力差，确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数，包括：

对多个第一压力差进行分组处理，获得m个压力差样本组；其中，m为大于1的整数，每个压力差样本组包括多个第一压力差，每个压力差样本组中各第一压力差对应的第一夹角相同；

对于每个压力差样本组，根据该压力差样本组中的至少两个第一压力差，确定候选调节参数；其中，候选调节参数为至少两个第一压力差中数值最大的第一压力差对应的调节参数；

从m个候选调节参数中筛选获得目标调节参数。

在第一方面的一种可能的实现方式中，方法还包括：

获取航行器的航行方向；

在航行器的航向方向发生变化的情况下，基于变化后的航行方向执行获取所述两个压力检测单元之间的多个第一压力差的步骤。

第二方面，本申请实施例提供了一种翼帆自适应控制装置，应用于设置有翼帆的航行器，翼帆包括翼帆主体和翼帆附体，翼帆主体上对称设置有两个压力检测单元，两个压力传感器以所述翼帆主体的中轴线为对称轴；

装置包括：

获取模块，用于获取两个压力检测单元之间的多个第一压力差，每一个第一压力差对应一个调节参数，其中，每个调节参数包括翼帆主体和航行器的航行方向之间的第一夹角，以及翼帆主体和翼帆附体之间的第二夹角；

确定模块，用于根据多个第一压力差，确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数；

生成模块，用于根据目标调节参数生成控制信号，并向受控设备发送控制信号。

第三方面，本申请实施例提供了一种翼帆自适应控制设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任一项方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项的方法。

本申请实施例提供的翼帆自适应控制方法，获取两个压力检测单元之间的多个第一压力差，由于每个第一压力差对应一个调节参数，故可以根据多个第一压力差，确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数，将该目标调节参数中的第一夹角和第二夹角作为目标控制值，生成控制信号，并向受控设备发送该控制信号，从而实现了翼帆的自适应调节，同时能够保障调节后的翼帆的角度使得翼帆的升力最大。

可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的风帆的空气动力学原理示意图；

图2为本申请一实施例提供的升力系数与功角之间的关系示意图；

图3为本申请一实施例提供的翼帆的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的第一夹角和第二夹角的示意图；

图5为本申请一实施例提供的翼帆自适应控制方法的流程示意图；

图6为本申请一实施例提供的生成第一切换指令的方法的流程示意图；

图7为本申请一实施例提供的获得第一组调节参数的方法的流程示意图；

图8为本申请一实施例提供的确定目标调节参数的方法的流程示意图；

图9为本申请另一实施例提供的翼帆自适应控制方法的流程示意图；

图10为本申请又一实施例提供的翼帆自适应控制方法的流程示意图；

图11为本申请一实施例提供的翼帆自适应控制装置的结构示意图；

图12是本申请一实施例提供的翼帆自适应控制设备的硬件组成示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

图1为本申请一实施例提供的风帆的空气动力学原理示意图。

如图1所示，风帆的迎风侧边缘称为前缘a，另一端边缘称为后缘b，前缘a和后缘b之间的连线可以称为风帆的弦，弦的延长线与相对风之间的夹角α称为攻角。

风帆在相对风的作用下，可以产生两个分力，一个是垂直于相对风的升力f1，另一个为平行于相对风的阻力f1。为了使得航行器获得尽可能的大的辅助推力，希望相对风产生的升力尽可能的大。

根据空气动力学原理，风帆升力的计算方式可以参考式(1)：

其中，f1为升力，ρ为流体密度，u为相对速度，具体可以是指航行器与流体之间的相对速度，a为风帆在相对速度方向上的投影面积，cl为升力系数。

示例性地，升力系数cl与风帆的材料、结构、以及形态结构有关，其中形态结构可以指风帆的可以是指功角α，因此，随着功角α的变化，升力系数也随之变化，进而风帆升力也变化。

示例性地，请一并参阅图2，图2为本申请一实施例提供的升力系数与功角之间的关系示意图。如图2所示，随着功角α的增大，翼帆的升力系数也随之增大，当功角达到某个极值点后，升力系数会发生骤降，随之翼帆的升力也发生骤降，可以将该极值点作为失速点，在对翼帆进行控制的过程中，应该使得功角尽可能靠近失速点，但是又需要避免功角过大发生失速。

本实施例中，为了获得尽可能大的升力，可以通过调节功角α实现。以翼帆为例，翼帆是由翼帆主体和类似襟翼结构的翼帆附体组成的刚性帆，翼帆主体的前缘与翼帆附体的后缘之间的连线与相对风之间的夹角可以确定为翼帆的功角。由于翼帆主体和翼帆附体之间的翼帆夹角可调，翼帆主体和航行器的航行方向之间的夹角也可调整，可以通过该两个夹角的调整实现翼帆功角α的大小的调整。

图3为本申请一实施例提供的翼帆的结构示意图。如图3所示，翼帆包括翼帆主体1和翼帆附体2，翼帆主体1上对称设置有两个压力检测单元3，两个压力检测单元3以翼帆主体的中轴线4为对称轴。

本实施例中，压力检测单元3可以为气压传感器，每个压力检测单元3可以包括一个或多个气压传感器(图3中仅示出一个)，该一个或多个气压传感器设置在翼帆主体1的一侧的中段，用于检测翼帆主体1安装该气压传感器侧的气压。

本实施例中，压力检测单元3的测量压力可以是指，压力检测单元3包含的一个气压传感器的测量压力，或压力检测单元3包含的多个气压传感器的测量压力的平均值。

本实施例中，可以将根据对称设置的两个压力检测单元3之间的压力差确定翼帆的升力。

由于翼帆主体1和翼帆附体2之间的翼帆夹角可调，翼帆主体1和航行器的航行方向之间的夹角也可调整，本实施例中，翼帆主体1和航行器的航行方向之间的夹角为第一夹角，翼帆主体1和翼帆附体2之间的夹角为第二夹角，可以通过第一夹角，和/或第二夹角实现翼帆升力的调节。

其中，第一夹角可以是指翼帆主体的中轴线与航行器的中纵线之间的夹角。第一夹角的绝对值小于90°，当翼帆主体1相对于航行器顺时针转动时第一夹角为正，翼帆主体1相对于航行器逆时针转动时，第一夹角为负。

第二夹角可以是指翼帆主体1的中轴线与翼帆附体2的中轴线之间的夹角。第二夹角的绝对值小于90°，当翼帆附体2相对于翼帆主体1顺时针转动时第二夹角为正，翼帆附体2相对于翼帆主体逆时针转动时第二夹角为负。

如图3所示，其中，翼帆主体的中轴线与航行器的中纵线，以及翼帆主体的中轴线与翼帆附体的中轴线均共线，故图3中的第一夹角和第二夹角均为0°。

为了更清楚的说明第一夹角和第二夹角，请一并参阅图4，图4为本申请一实施例提供的第一夹角和第二夹角的示意图。如图4所示，在保持航行器的航行方向不变时，即航行器的中纵线6的方向不变时，顺时针旋转翼帆主体1，则此时得到正的第一夹角β，即翼帆主体的中轴线4与航行器的中纵线6之间的夹角，同时逆时针旋转翼帆附体，得到负的第二夹角γ，即翼帆主体1的中轴线4与翼帆附体2的中轴线5之间的夹角。

根据伯努利原理可知，流体通过一个界面时，速度升高则压力降低，反之速度下降则压力升高，基于该原理，通过第一夹角和/或第二夹角的调节，进行实现翼帆曲面弧度的调节，在翼帆的两侧形成压力差产生一个垂直于翼帆曲面的推力，这个力在垂直于向对风方向上的分量即为升力。

本实施例中，在航行器的航行方向不变时，可以通过沿相反的方向调节第一夹角和第二夹角，来实现翼帆曲面弧度的调节，尽可能的获得较大的升力。

例如沿逆时针调节第一夹角，同时沿顺时针调节第二夹角；或者沿顺时针调节第一夹角，同时沿逆时针方向调节第二夹角。

目前，当航行器的航行方向发生变化时，第一夹角发生变化，导致此时的翼帆的升力不是最大升力，目前通常是操作人员基于航行经验或流体仿真的建议值进行翼帆的第一夹角和/或第二夹角的调节，由于人为判断的精确度较低以及仿真结果的误差影响，通常无法获得最大的升力，进而导致无法为航行器提供最大的助航推力。

本申请实施例，通过多个对称设置的压力检测单元的压力差，确定升力最大时对应的第一夹角和第二夹角，并根据该第一夹角和第二夹角进行翼帆的控制，实现了翼帆的自适应的调节，同时保障了翼帆升力的最大化。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行示例性说明。值得说明的是，下文中列举的具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图5为本申请一实施例提供的翼帆自适应控制方法的流程示意图。该方法适用于设置有图3所示翼帆的航行器，如图5所示，上述翼帆自适应控制方法包括：

s10、获取两个压力检测单元之间的多个第一压力差，每一个第一压力差对应一个调节参数，其中，每个调节参数包括翼帆主体和航行器的航行方向之间的第一夹角，以及翼帆主体和翼帆附体之间的第二夹角。

本实施例中的第一夹角和第二夹角可以参考图3和图4实施例的相关描述，在此不再赘述。

本实施例中，第一压力差是指两个压力检测压力单元之间的压力差，可以是压力检测单元的测量压力之间的压力差，也可以是对测量压力进行滤波处理后的压力数据之间的压力差。

本实施例中，每个第一压力差对应一个调节参数，获取两个压力检测单元之间的多个第一压力差可以是指，获取两个压力检测单元在不同的调节参数下的第一压力差。

其中，可以通过调节第一夹角，和/或调节第二夹角的方法确定不同的调节参数。

例如，按照第二方式调节第一夹角到多个第一调节角度，按照第一方式调节第二夹角得到多个第二调节角度，多个第一调节角度和多个第二调节角度组合成多个调节参数。

s20、根据多个第一压力差，确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数。

本实施例中，目标调节参数可以是指该多个第一压力差中最大的第一压力差对应的调节参数。

s30、根据目标调节参数生成控制信号，并向受控设备发送控制信号。

本实施例中，受控设备可以包括航行器上分别用于调节第一夹角和第二夹角的控制设备。例如伺服电机等，在此不做限制。

本实施例中，控制信号用于指示控制设备根据目标调节参数中的第一夹角和第二夹角控制翼帆主体和翼帆附体旋转。

本申请实施例提供的翼帆自适应控制方法，获取两个压力检测单元之间的多个第一压力差，由于每个第一压力差对应一个调节参数，故可以根据多个第一压力差，确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数，将该目标调节参数中的第一夹角和第二夹角作为目标控制值，生成控制信号，并向受控设备发送该控制信号，从而实现了翼帆的自适应调节，同时能够保障调节后的翼帆的角度使得翼帆的升力最大。

由于航行器的航向变化会改变相对风的风向，因此执行本实施例中s10至s30的步骤时，航行器的航行方向需保持不变，故在执行本实施例的同时，需获取航行器的航行方向，在航行器的航向方向发生变化的情况下，基于变化后的航行方向重新执行获取所述两个压力检测单元之间的多个第一压力差的步骤，以根据变化后的航行方向确定升力最大时的对应的目标调节参数。

由于第一夹角或第二夹角的变化均可以改变第一压力差，因此可以通过按照预设的方式调节第一夹角，或第二夹角，以便获取第一压力差的变化趋势，从而使得最大升力对应的调节参数尽可能的准确，下面通过图6所示的实施例进行示例性的描述。

图6为本申请一实施例提供的生成第一切换指令的方法的流程示意图。本实施例在图5实施例的基础上，描述了s10的一种示例性的实施方式，如图6所示，获取两个压力检测单元之间的多个第一压力差，包括：

s110、在第一夹角为第一角度的情况下，按照第一方式调节第二夹角，获得第一组调节参数；其中，第一组调节参数包括n个第一调节参数，n为大于1的整数，第一角度为绝对值小于或等于90°的任一角度。

本实施例的目的在于提供第一夹角，和/或第二夹角的方式，获得多个调节参数，并确定两个压力检测单元在每一个调节参数下的第一压力差，从而获得多个第一压力差。

本实施例中，第二夹角的调节方式可以为第一方式，第一方式的调节步长为第一预设步长，通过调节第一夹角，可以使得第一夹角为绝对值小于或等于90°的任意角度。第一夹角的方式可以为第二方式，第二方式的调节步长为第二预设步长，其中，第二预设步长大于第一预设步长。通过调节第二夹角，可以使得第二夹角为绝对值小于或等于90°的任意角度。

例如，第一方式可以为按照第一步长依次增加/减少第二夹角，第二方式可以为按照第二预设步长依次增加/减少第一夹角，其中第一预设步长可以为5°，第二预设步长可以为10°。

由于第一夹角或第二夹角的变化均会影响第一压力差，因此为了获取第一压力差的变化，可以先通过第二方式调节第一夹角，在第一夹角为第一角度时，即第一夹角保持不变的情况下，通过第一方式调节第二夹角，获得多个调节参数。其中，第一角度可以为绝对值小于或等于90°的任一角度。

其中，第二方式中的调节方向可以根据航行器的航行方向的变化方向来确定。

因此，在第一夹角为第一角度的情况下，按照第一方式调节第二夹角，获得第一组调节参数，可以是指，在第一夹角为第一角度的情况下，按照第一方式调节第二夹角，获得n个不同的第二夹角，根据该n个第二夹角以及第一夹角确定n个调节参数，将该n个调节参数确定为第一组调节参数，其中n个调节参数中每个调节参数的第一夹角均为第一角度，n个调节参数与n个第二夹角一一对应。

示例性的，第一角度为10°，第一方式为沿逆时针方向以5°为间隔依次减少，第二夹角的基准值为0°，n为10，则n个第二夹角分别为0°，-5°，-10°，-15°，-20°，-25°，-30°，-35°，-40°，-45°，相应的的第一组调节参数包括的10个第一调节参数为(10°，0°)，(10°，-5°)，(10°，-5°)，(10°，-10°)，(10°，-15°)，(10°，-20°)，(10°，-25°)，(10°，-30°)，(10°，-35°)，(10°，-40°)以及(10°，-45°)。

由于随着第二夹角的变化，翼帆的功角也会变化，为了避免翼帆的功角增大导致的翼帆的失速，因此，n不是预设值，而是根据第一压力差的变化确定的。

本实施例中，可以获得每一个第二夹角后，确定对应该第二夹角和第一角度的第一压力差，从而可以根据第二夹角的变化，获得第一压力差的变化，并在第一压力差的停止上涨的时候(即出现失速时)，停止调节第二夹角，根据已经获得的n个不同的第二夹角和第一角度，确定第一组调节参数。

本实施例中，初始状态时，第一夹角和第二夹角均为0°，为了获得升力，则第一夹角和第二夹角的调节方向需不相同，即第一夹角为正值时，第二夹角为负值时，翼帆才能产生升力，相应的，第一夹角为负值时，第二夹角为正值时，翼帆才能产生升力。因此，当第一角度的值不同时，第一方式可以不同。

本实施例中，在获得第一组调节参数后，可以按照第二方式调节第一夹角，获得调节后的第一夹角，然后根据调节后的第一夹角，获得更新后的第一组调节参数，从而可以获得多个第一组调节参数，增大调节参数的多样性。

s120、针对第一组调节参数中的第一调节参数，获取与第一调节参数对应的多个第二压力差；其中，第一调节参数为第一组调节参数中的任一调节参数。

本实施例中，第二压力差可以是指两个压力检测单元之间的实测压力差。

本实施例中，获取与第一调节参数对应的多个第二压力差可以是指，保持该第一调节参数中的第一夹角和第二夹角不变，采集预设时间段内两个压力检测单元中多个压力数据，将相同时刻的两个压力检测单元的压力数据的差值确定为一个第二压力差。

例如，预设时间为60s，可以每隔10s进行一次两个压力检测单元的压力数据采集，同时计算获得两个压力检测单元的第二压力差。则经过60s后可以获得第一调节参数对应的7个第二压力差。

s130、对多个第二压力差进行滤波处理，获得至少两个第三压力差。

实际应用中，在获取第二压力差的过程中，水面波动等意外情况会导致第二压力差的跳变，为了保障第一压力差的准确性，可以对多个第二压力差进行滤波处理，剔除多个第二压力差中的跳变数据，从而根据剔除跳变数据的压力差计算获得第一压力差，其中剔除多个第二压力差中的跳变数据可以获得至少两个第三压力差。

s140、计算获得至少两个第三压力差的平均值，并将平均值确定为与第一调节参数对应的第一压力差。

本步骤中，将至少两个第三压力差的平均值确定为与第一调节参数对应的第一压力差。

本实施例中，一方面，在第一夹角为第一角度的情况下，按照第一方式调节第二夹角，获得第一组调节参数，保障了调节参数的多样性，从而保障第一压力差的多样性，同时本实施例中按照第一方式对第二夹角进行调节，使得第一压力差的变化保持有一定的变化规律，以便根据该变化规则快速的确定目标调节参数。另一方面，在获得多个实测压力差数据后，对压力差数据进行滤波以及求平均值的处理，极大的提高对应各调节参数的第一压力差的准确性。

本实施例中，还可以同时按照预设的调节方式对第一夹角进行调节，进一步增大调节参数的多样性。具体实施例可以参考图10的实施例，在此不再赘述。

由图1实施例可知，当功角增大到一定程度时，翼帆的升力会急速降低，故在确定第一组调节参数时，可以根据第二夹角的变化，获得第一压力差的变化趋势，并在第一压力差的停止上涨的时候，即出现失速点时，停止调节第二夹角，根据已经获得的n个不同的第二夹角和第一角度，确定第一组调节参数，下面通过图7所示的实施例对该实施方式进行示例性的描述。

图7为本申请一实施例提供的获得第一组调节参数的方法的流程示意图。本实施例在图6实施例的基础上，描述了s110的一种示例性的实施方式，本实施例中，第一组调节参数中的每个第二夹角均为绝对值小于或等于90的角度，第一方式的调节步长为第一预设步长。如图7所示，按照第一方式调节第二夹角，获得第一组调节参数，包括：

s111、在第一角度为正值的情况下，将0°作为基准值，依次减小第一预设步长，得到多个第二夹角。

由伯努利原理可知，当第一角度为正值时，第二夹角应为负值，翼帆才可以产生升力。因此本实施例，在第一角度为正值的情况下，将0°作为基准值，依次减小第一预设步长，得到多个第二夹角，其中每个第二夹角均为绝对值小于90°的角度。

本实施例，可以根据相邻的第一压力差是否满足预设条件，来判断是否停止减少第一预设步长。其中，相邻的第一压力差是指间隔第一预设步长的两个第二夹角分别对应的第一压力差。

其中，预设条件可以是指相邻的第一压力差中后一次的第一压力差与前一次的第一压力差相比急剧降低，此时可以判断翼帆达到失速点，故可以不再继续减少第二夹角。

其中，急剧降低可以是指相邻的第一压力差中后一次的第一压力差与前一次的第一压力差的差值小于预设阈值。

例如，在第i次减少第一预设步长后，可以得到第i个第二夹角ci，然后根据图6实施例的实施方式确定该第i个第二夹角ci和第一角度对应的第一压力差yi，其中i为大于1且小于n的整数。

则在i+1次减少第一预设步长后，可以得到第i+1个第二夹角ci+1,然后根据图6实施例的实施方式确定该第i+1个第二夹角ci+1,和第一角度对应的第一压力差yi+1。

对yi+1和yi进行作差处理，判断差值是否小于预设阈值，若差值小于预设阈值，则停止减小第二夹角，获得i次减少得到的多个第二夹角。

示例性地，第一角度为10°，第一方式为沿逆时针方向以5°为间隔依次减少，第二夹角的基准值为0°。

则在第1次减少第一预设步长后，得到第一个第二夹角c1为-5°，获取两个压力检测单元在第一角度为10°，第二夹角为-5°的情况下的第一压力差y1。

继续减小第二夹角，在第2次减少第一预设步长后，得到第2个第二夹角c2为-10°，获取两个压力检测单元在第一角度为10°，第二夹角为-10°的情况下的第一压力差y2。

将y2与y1进行作差处理，判断y2与y1之间的差值是否小于预设阈值。

若y2与y1之间的差值小于预设阈值，则可以判断当第二夹角为-10°时，翼帆的功角达到失速点，需停止减少第二夹角，则获得0°和5°两个第二夹角。应理解的是，最后一次获得第二夹角不可以作为调节参数中的第二夹角，因为此时翼帆的功角已达到失速点。

若y2与y1之间的差值不小于预设阈值，则继续减少第二夹角，直到yi+1和yi之间的差值小于预设阈值，获得i次减少获得的多个第二夹角。若i为9，得到的多个第二夹角为0，-5°，-10°，-15°，-20°，-25°，-30°，-35°，-40°，-45°，可以理解的是，第二参数的个数n等于i+1。

s112、根据第一角度以及多个第二夹角，获得第一组调节参数。

本实施例中，第一组调节参数中每个第一调节参数的第一夹角均为第一角度，n个调节参数与n个第二夹角一一对应。

示例性的，第一角度为10°，多个第二夹角为0，-5°，-10°，-15°，-20°，-25°，-30°，-35°，-40°，-45°，则第一组调节参数包括的多个第一调节参数分别为(10°，0°)，(10°，-5°)，(10°，-5°)，(10°，-10°)，(10°，-15°)，(10°，-20°)，(10°，-25°)，(10°，-30°)，(10°，-35°)，(10°，-40°)以及(10°，-45°)。

实际应用中，第一夹角可以为负值，则根据伯努利原理可知，此时第二夹角为正值时，可以使得翼帆升力。

因此，在另一种实施方式中，在第一角度为负值的情况下，可以将0°作为基准值，依次增大第一预设步长，得到多个第二夹角，根据第一角度以及多个第二夹角，获得第一组调节参数。

其中，在相邻的第一压力差满足预设条件的情况下，停止增大第一预设步长，得到多个所第二夹角，其中，相邻的第一压力差是指间隔第一预设步长的两个第二夹角分别对应的第一压力差。

本实施方式中，判断相邻的第一压力差是否满足预设条件的的实施方式与图7实施例中的上述实施方式实施例相同，在此不再赘述。

本申请实施例提供的获得第一组调节参数的方法，根据相邻的第一压力差来判断第一组调节参数中的第二夹角的最大值，或者最小值，一方面可以获得尽可能多的第二夹角，另一方面避免翼帆的功角达到失速点。

本实施例中，在获得第一夹角为第一角度时的第一组调节参数后，可以按照第二方式调节第一夹角，获得更新后的第一夹角，然后根据图7所示的实施例的方法获得更新后的第一夹角对应的第一组调节参数，从而获得多个第一组调节参数，然后根据该多个第一组调剂参数确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数，下面通过图8所示的实施例进行示例性的描述。

图8为本申请一实施例提供的确定目标调节参数的方法的流程示意图。描述了上述实施例，例如图5实施例中确定目标调节参数的一种实施方式，如图8所示，根据多个第一压力差，确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数，包括：

s210、对多个第一压力差进行分组处理，获得m个压力差样本组；其中，m为大于1的整数，每个压力差样本组包括多个第一压力差，每个压力差样本组中各第一压力差对应的第一夹角相同。

本实施例中，对多个第一压力差进行分组处理可以是指，将第一组调节参数中各第一调节参数对应的第一压力差确定为一个压力差样本组。

s220、对于每个压力差样本组，根据该压力差样本组中的至少两个第一压力差，确定候选调节参数；其中，候选调节参数为至少两个第一压力差中数值最大的第一压力差对应的调节参数。

为了尽可能保证升力最大，本实施例中，候选调节参数可以为每个压力差样本组中，数值最大的第一压力差对应的调节参数。

s230、从m个候选调节参数中筛选获得目标调节参数。

本实施例中，从m个候选调节参数中筛选获得目标调节参数，可以是指确定m个候选调节参数各自对应的第一压力差，得到m个第一压力差，将该m个第一压力差中最大压力差对应的候选调节参数确定为目标调节参数。

由上述实施例可知，为了获得目标调节参数，可以首先按照第二方式调节第一夹角，在获得每一个第一夹角后，按照第一方式调节第二夹角，获得多个第二夹角，根据该第一夹角d和多个第二夹角获得多个调节参数，并确定每个调节参数对应的第一压力差，以根据第一压力差的变化(是否失速)确定第一组调节参数，以及第一组调节参数中的候选调节参数，从而从多个候选参数张确定目标调节参数，可知，第一方式的调节步长和/或第二方式的调节步长越小，则越能准确的确定目标调节参数。

为了提高确定目标调节参数的效率，同时保障目标调节参数的准确性(尽可能的对应最大的升力)，则可以首先按照较大的调节步长调节第一夹角，或第二夹角，然后在确定目标调节参数后，在该目标调节参数的预设范围内，按照较小的调节步长对目标调节参数的第一夹角,和/或第二夹角进行更新，获得更新后的目标调节参数。下面通过图9的实施例进行示例性的描述。

图9为本申请另一实施例提供的翼帆自适应控制方法的流程示意图。本实施例在图7实施例基础上，对目标调节参数进行了更新，如图9所示，在确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数之后，方法还包括：

s40、按照第三方式对目标调节参数中的第一夹角进行调节，或按照第四方式对目标调节参数中的第二夹角进行调节，获得多个更新后的调节参数，以及每个更新后的调节参数对应的第一压力差。

本实施例中，第三方式的调节步长小于第二预设步长，或者第四方式的调节步长小于第一方式的调节步长。

一种实施方式中，按照第三方式对目标调节参数中的第一夹角进行调节可以是指，将目标调节参数中的第一夹角作为基准值，按照第三方式对第一夹角进行调节，获得多个更新后的第一夹角。其中，第三方式的调节步长小于第二方式的调节步长，即小于第二预设步长，第三方式的调节方向与第二方式的调节方向相反。

示例性的，第二方式的调节步长为10°，调节方向为增大第一夹角，则第三方式中调节步长可以为5°，方式为减小第一夹角。

另一实施方式中，按照第四方式对目标调节参数中的第二夹角进行调节可以是指，将目标调节参数中的第二夹角作为基准值，按照第四方式对第二夹角进行调节，获得多个更新后的第二夹角。其中，第四方式的调节步长小于第一方式的调节步长，即小于第一预设步长，第四方式的调节方向与第一方式的调节方向相反。

又一实施方式中，在按照第三方式对目标调节参数中的第一夹角进行调节的同时，按照第四方式对目标调节参数中的第二夹角进行调节。

例如，首先按照第三方式对目标调节参数的第一夹角进行调节，在每获得一个更新后的第一夹角后，基于第四方式对目标调节参数中的第二夹角进行调节。

本实施例中，第三调节或第四调节的终止条件仍然为相邻的第一压力差满足预设要求，具体实施方式可以参考图7实施例，在此不再赘述。

s50、根据多个更新后的调节参数对应的第一压力差，对目标调节参数进行更新，生成更新后的目标调节参数，其中，更新后的目标调节参数对应的第一压力差大于目标调节参数对应的第一压力差。

本实施例中，根据多个更新后的调节参数对应的第一压力差，对目标调节参数进行更新，可以是指，将多个更新后的调节参数对应的多个第一压力差中最大压力差值对应的调节参数确定为更新后的目标调节参数。

本申请实施例，通过对目标调节参数的更新，使得最终的目标调节参数的对应的第一压力差更大，从而可以获得更大的升力。

图10为本申请又一实施例提供的翼帆自适应控制方法的流程示意图。如图10所示，翼帆自适应控制方法包括：

s601、获取航行器的航行方向。

s602、判断航行器的航行方向是否变化，若航行器的航行方向发生变化，则执行步骤603，若航行的航行方向未发生变化，则执行步骤601。

s603、根据航行器的航行方向的变化方向确定第一夹角和第二夹角分别对应的调节方式，其中第一夹角的调节方式为第二方式，第二夹角的调节方式为第一方式。

本实施例中，航行器的航行方向的变化方式可以是指，航行器的航行方向的顺时针变化，或者逆时针变化。

为了尽快的确定最大升力对应的目标调节参数，第一夹角以及第二夹角的调节方向应以增大第一压力差为目标。基于此，若航行器的航行方向为顺时针变化，即航行器向右偏转后，第二方式的调节方向可以为逆时针变化，第一方式的调节方向为顺时针变化。若航行器的航行方向为逆时针变化，即航行器向左偏转后，则第二方式的调节方向可以为顺时针变化，第一方式的调节方向为逆时针变化。

本实施例中，第方式的调节步长为第一预设步长，第二方式的调节步长为第二预设步长，第二预设步长大于第一预设步长。

例如，第一方式可以沿逆时针方向，按照5°的间隔减小第二夹角，第二方式可以为沿顺时针方向，按照10°的间隔增加第一夹角。

在确定第一方式和第二方式后，可以按照图5至图8实施例的方式，获得多个第一压力差，候选调节参数以及目标调节参数，下面进行示例性的说明。

其中，两个压力检测单元在候选调节参数下的第一压力差可以称为候选压力差。

s604、根据第二方式调节第一夹角，得到一个第一调节角度。

示例性的，第二方式的调节方向为顺时针方向，第二预设步长为10°，第一夹角的基准值为0°，则在第一次调节后，第一调节角度为10°。

s605、保持当前的第一调节角度不变，根据第一方式调节第二夹角，到一个第二调节角度。

示例性的，第一方式的调节方式为顺时针方向，第一预设步长为5°，第二夹角的基准值为0°，则第二调节角度为-5°。

s606、获取两个压力检测单元在当前的第一调节角度和当前的第二调节角度下的第一压力差。

获取第一压力差的实施方案可以参考图6实施例，在此不再赘述。

s607、判断当前调节的第一压力差与上一次调节的第一压力差是否满足预设条件。

若当前调节的第一压力差与上一次调节的第一压力差不满足预设条件，则返回执行步骤605，若当前调节的第一压力差与上一次调节的第一压力差满足预设条件，则执行步骤608。

其中，在第一次调节过程中，上一次调节的第一压力差可以为预设值。

本实施例中，判断当前调节的第一压力差与上一次调节的第一压力差是否满足预设条件的实施方案可以参考图7所示的实施例，在此不再赘述。

s608、停止调节第二夹角，得到多个调节参数以及该多个调节参数各自分别对应的第一压力差，并将该多个第一压力差中数据最大的第一压力差确定为候选压力差，将候选压力差对应的调节参数确定为候选调节参数。

本实施例中，可以根据得到的多个调节参数确定第一组调节参数，该第一调节参数可以理解为图6实施例中的第一组调节参数。

s609、返回执行步骤604，根据本次调节后的第一夹角，获得本次调节的候选压力差以及本次调节的候选调节参数。

s610、根据相邻两次的候选压力差判断候选压力差的变化趋势，若候选压力差增大，则返回执行步骤604，若候选压力差减少，则执行步骤611。

本实施例中，可以将相邻两次的候选压力差进行作差处理，并根据作差处理的结果判断候选压力差的变化趋势。

s611、停止调节第一夹角，保存当前获得多个候选压力差和多个候选调节参数。

示例性的，第二方式的调节方向为顺时针方向，第二预设步长为10°，第一夹角的基准值为0°，则调节后的第一夹角为10°，在第一夹角为10°时，获取一个候选压力差和一个候选调节参数。

按照第二方式继续调节第一夹角，得到第二次调节后的第一夹角为20°，在第一夹角为20°时，获取一个候选压力差和一个候选调节参数。

将第二次调节后的候选压力差与上一次调节后的候选压力差进行作差处理，根据差值判断候选压力差的变化趋势，若候选压力差增加，则继续调节第一夹角，得到第三次调节后的第一夹角为30°，在第一夹角为30°时，获取一个候选压力差和一个候选调节参数，继续判断候选压力差的变化趋势，直至候选压力差在相邻两次调节后开始降低，保存多次调节后的获得多个候选压力差和多个候选调节参数。

s612、将多个候选压力差中的最大值确定为目标压力差，将目标压力差对应的调节参数确定为目标调节参数。

s613、根据目标调节参数生成控制信号，并向受控设备发送所述控制信号。

本实施例中的各步骤的实施方式可以参考图5至图9的实施例，在此不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

基于上述实施例所提供的翼帆自适应控制方法，本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例的装置实施例。

图11为本申请一实施例提供的翼帆自适应控制装置的结构示意图，适用于设置有翼帆的航行器。如图11所示，翼帆自适应控制装置70包括获取模块701，确定模块702以及生成模块703；

获取模块701，用于获取两个压力检测单元之间的多个第一压力差，每一个第一压力差对应一个调节参数，其中，每个调节参数包括翼帆主体和航行器的航行方向之间的第一夹角，以及翼帆主体和翼帆附体之间的第二夹角。

确定模块702，用于根据多个第一压力差，确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数。

生成模块703，用于根据目标调节参数生成控制信号，并向受控设备发送控制信号。

可选地，获取模块701，获取两个压力检测单元之间的多个第一压力差，具体包括：

在第一夹角为第一角度的情况下，按照第一方式调节第二夹角，获得第一组调节参数，其中，第一组调节参数包括n个第一调节参数，n为大于1的整数，第一角度为绝对值小于或等于90°的任一角度；

针对第一组调节参数中的第一调节参数，获取与第一调节参数对应的多个第二压力差；其中，第一调节参数为第一组调节参数中的任一调节参数；

对多个第二压力差进行滤波处理，获得至少两个第三压力差；

计算获得至少两个第三压力差的平均值，并将平均值确定为与第一调节参数对应的第一压力差。

可选地，第一组调节参数中的各个第二夹角均为绝对值小于或等于90的角度，第一方式的调节步长为第一预设步长；获取模块701用于在第一夹角为第一角度的情况下，按照第一方式调节第二夹角，获得第一组调节参数，具体包括：

在第一角度为正值的情况下，将0°作为基准值，依次减小第一预设步长，得到多个第二夹角；根据第一角度以及多个第二夹角，获得第一组调节参数；

或，

在第一角度为负值的情况下，将0°作为基准值，依次增大第一预设步长，得到多个第二夹角；根据第一角度以及多个第二夹角，获得第一组调节参数。

可选地，获取模块701用于依次减小第一预设步长，得到多个第二夹角，包括：

在相邻的第一压力差满足预设条件的情况下，停止减小第一预设步长，得到多个所第二夹角，其中，相邻的第一压力差是指间隔第一预设步长的两个第二夹角分别对应的第一压力差。

可选地，获取模块还可以用于按照第二方式调节第一夹角到第一角度，其中，第二方式的调节步长为第二预设步长，第二预设步长大于第一方式的调节步长。

可选地，翼帆自适应控制装置70还包括参数更新模块，参数更新模块用于在确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数之后，按照第三方式对目标调节参数中的第一夹角进行调节，或按照第四方式对目标调节参数中的第二夹角进行调节，获得多个更新后的调节参数，以及每个更新后的调节参数对应的第一压力差，其中，第三方式的调节步长小于第二预设步长，或者第四方式的调节步长小于第一方式的调节步长；根据多个更新后的调节参数对应的第一压力差，对目标调节参数进行更新，生成更新后的目标调节参数，其中，更新后的目标调节参数对应的第一压力差大于目标调节参数对应的第一压力差。

其中，第三方式的调节方向与第二方式的调节方向相反；或，第四方式的调节方向与第一方式的调节方向相反。

可选地，确定模块702用于根据多个第一压力差，确定翼帆的升力最大时对应的目标调节参数，具体包括：

对多个第一压力差进行分组处理，获得m个压力差样本组；其中，m为大于1的整数，每个压力差样本组包括多个第一压力差，每个压力差样本组中各第一压力差对应的第一夹角相同；

对于每个压力差样本组，根据该压力差样本组中的至少两个第一压力差，确定候选调节参数；其中，候选调节参数为至少两个第一压力差中数值最大的第一压力差对应的调节参数；

从m个候选调节参数中筛选获得目标调节参数。

可选地，翼帆自适应控制装置70还包括航行判断模块，用于获取航行器的航行方向；在航行器的航向方向发生变化的情况下，基于变化后的航行方向执行获取所述两个压力检测单元之间的多个第一压力差的步骤。

图11所示实施例提供的翼帆自适应控制装置，可用于执行上述方法实施例中图5至图9实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

图12是本申请一实施例提供的翼帆自适应控制设备的硬件组成示意图。如图12所示，该实施例的翼帆自适应控制设备80包括：至少一个处理器801、存储器802以及存储在所述存储器802中并可在所述处理器801上运行的计算机程序。翼帆自适应控制设备还包括通信部件803，其中，处理器801、存储器802以及通信部件803通过总线804连接。

处理器801执行所述计算机程序时实现上述各个翼帆自适应控制方法实施例中的步骤，例如图5所示实施例中的步骤s10至步骤s30。或者，处理器801执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图11所示模块701至703的功能。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器802中，并由处理器801执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在所述翼帆自适应控制设备80中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，图12仅仅是翼帆自适应控制设备的示例，并不构成对翼帆自适应控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器801可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器802可以是翼帆自适应控制设备的内部存储单元，也可以是翼帆自适应控制设备的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard，smc)，安全数字(securedigital，sd)卡，闪存卡(flashcard)等。所述存储器802用于存储所述计算机程序以及翼帆自适应控制设备所需的其他程序和数据。存储器802还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

总线可以是工业标准体系结构(industrystandardarchitecture，isa)总线、外部设备互连(peripheralcomponent，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

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