[发明专利]一种模拟风雨耦合作用的系统及控制方法

权利要求书

1.一种模拟风雨耦合作用的系统的控制方法，其特征在于，模拟风雨耦合作用的系统包括：

吹风系统，其采用可调节风速的吹风装置，并在所述吹风装置下方设置升降装置；

淋雨系统，其包括：

淋雨装置，其设有可旋转的喷嘴；

平移装置，其设置在所述淋雨装置下方；

举升装置，其设置在所述淋雨装置与所述平移装置之间；

控制系统，其包括设置于所述吹风装置与所述淋雨装置之间的风速传感器以及设置于淋雨区的雨速传感器，控制系统根据所述风速传感器的反馈，控制所述平移装置将所述淋雨装置移动到指定区域，根据所述雨速传感器的反馈，调整所述喷嘴的角度，风速，并控制所述举升装置进一步调整所述淋雨装置的高度；

所述模拟风雨耦合作用的系统的控制方法为：

当车辆行驶时基于BP神经网络对举升装置的高度、淋雨装置的喷嘴角度、雨量、风速进行调控，包括如下步骤：

步骤一、按照采样周期，通过传感器采集车辆高度H、淋雨装置的雨滴初速度V_a，挡风玻璃处雨速V_b以及车速V_c；

步骤二、依次将车辆高度H、淋雨装置的雨滴初速度V_a，挡风玻璃处雨速V_b以及车速V_c进行规格化，确定三层BP神经网络的输入层向量x＝{x₁,x₂,x₃,x₄}；其中，x₁为车辆高度系数，x₂为淋雨装置的雨滴初速度系数，x₃为挡风玻璃处雨速系数，x₄为车速系数；

步骤三、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y₁,y₂,…,y_m}；m为中间层节点个数；

步骤四、得到输出层向量z＝{z₁,z₂,z₃,z₄}；其中，z₁为举升装置的高度调节系数，z₂为淋雨装置的喷嘴角度调节系数，z₃为淋雨装置的雨量调节系数，z₄为淋雨装置的风速调节系数，使

h_i+1＝z₁ⁱh_max，

θ_i+1＝z₂ⁱθ_max，

Q_i+1＝z₃ⁱQ_max，

i

v_i+1＝z₄ v_max，

其中，z₁ⁱ、z₂ⁱ、z₃ⁱ、z₄ⁱ分别为第i个采样周期输出层向量参数，h_max、θ_max、Q_max、v_max分别为设定的举升装置的最大高度、淋雨装置的最大喷嘴角度、淋雨装置的最大雨量、淋雨装置的最大风速，h_i+1、θ_i+1、Q_i+1、v_i+1分别为第i+1个采样周期时的举升装置的高度、淋雨装置的喷嘴角度、淋雨装置的雨量、淋雨装置的风速；以及

在所述步骤二中，车辆高度H、淋雨装置的雨滴初速度V_a，挡风玻璃处雨速V_b以及车速V_c进行规格化公式为：

其中，x_j为输入层向量中的参数，X_j分别为测量参数H、V_a、V_b、V_c，j＝1,2,3,4；X_jmax和X_jmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值。