[發明專利]一種噴水推進裝置轉舵噴嘴控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201410311563.2
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104108461A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 胡軍;趙麗雄;陳利鵬;池飛飛
• 申請（專利權）人: 武漢船用機械有限責任公司
• 主分類號: B63H25/46
• 分類號: B63H25/46;B63H25/52;B63H25/06
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司 42215
• 代理人: 劉牧

技術領域

本發明涉及噴水推進裝置控制領域，尤其涉及一種噴水推進裝置轉舵噴嘴控制系統及其控制方法，具體適用于提高轉舵噴嘴控制的快速性、穩定性、精確性。

背景技術

噴水推進裝置是通過改變噴射水流角度，使船舶尾部受到橫向的作用力，從而使船舶轉向。由于推進效率高，噴水推進裝置已廣泛應用于輪渡、游艇、快艇等各種高速船舶中，此類采用噴水推進裝置的船舶航速高，要求船舶的正車、倒車操作具有快速性、穩定性、精確性。因此，噴水推進裝置轉舵噴嘴的控制顯得尤為重要。

常規的轉舵噴嘴控制系統通常采用主控制器加比例閥控制器的控制方法，即噴嘴控制手柄動作時，控制信號經過主控制器處理，須再經過比例閥控制器處理轉換為閥控信號才能作用于噴嘴驅動裝置，由于轉換后的閥控信號與轉換前的控制信號之間存在較大誤差，因此無法滿足船舶對轉舵噴嘴操作的快速性、穩定性、精確性要求。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的轉舵噴嘴控制的快速性、穩定性、精確性較差的問題，提供一種能夠提高轉舵噴嘴操作的快速性、穩定性、精確性的噴水推進裝置轉舵噴嘴控制系統及其控制方法。

為實現以上目的，本發明的技術方案如下：

一種噴水推進裝置轉舵噴嘴控制系統，包括控制指令獲取模塊、噴嘴位置檢測模塊、控制器、轉舵噴嘴驅動裝置，所述控制指令獲取模塊、噴嘴位置檢測模塊的輸入端分別與轉舵控制手柄、轉舵噴嘴相連接，控制指令獲取模塊、噴嘴位置檢測模塊的輸出端均與控制器的輸入端相連接，控制器的輸出端通過轉舵噴嘴驅動裝置與轉舵噴嘴相連接，且控制指令獲取模塊、控制器均為可編程邏輯控制器。

所述控制指令獲取模塊、控制器均為力士樂BODAS?RC控制器。

上述噴水推進裝置轉舵噴嘴控制系統的控制方法，依次包括以下步驟：

步驟一：控制指令獲取模塊、噴嘴位置檢測模塊分別將實時監測到的轉舵噴嘴目標位置數據、轉舵噴嘴實際位置數據傳輸給控制器，再由控制器根據其接收到的監測數據計算出轉舵噴嘴目標位置與轉舵噴嘴實際位置的差值e，并根據差值e的正負及絕對值大小確定轉舵噴嘴的運動方向及行程；

步驟二：控制器向轉舵噴嘴驅動裝置發出轉舵噴嘴的運動方向及行程控制指令，隨后轉舵噴嘴驅動裝置根據該控制指令控制轉舵噴嘴的運動。

步驟一中，所述根據差值e的正負及絕對值大小確定轉舵噴嘴的運動方向和運動行程是指：

當|e|≤E時，轉舵噴嘴無需運動；

當|e|＞E且e＞0時，轉舵噴嘴上升|e|；

當|e|＞E且e＜0時，轉舵噴嘴下降|e|；

其中，E為系統最大允許控制誤差。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

1、本發明一種噴水推進裝置轉舵噴嘴控制系統中的控制指令獲取模塊、控制器采用可編程邏輯控制器，該控制器通過計算噴嘴目標位置和噴嘴實際位置的差值，根據該差值的絕對值的正負及大小得到用于控制噴嘴運動方向和運動行程的控制指令，該控制指令可直接作用于噴嘴驅動裝置，無需采用比例閥控制器進行信號轉換，避免了信號轉換前后誤差的產生，能夠滿足船舶對轉舵噴嘴操作的快速性、穩定性、精確性要求。因此，本發明提高了轉舵噴嘴控制的快速性、穩定性、精確性。

2、本發明一種噴水推進裝置轉舵噴嘴控制系統的控制方法通過比較噴嘴目標位置和噴嘴實際位置的差值的絕對值與系統最大允許控制誤差之間的大小關系，并由該差值的正負來控制轉舵噴嘴的運動方向和運動行程，有效解決了因系統誤差而導致的轉舵噴嘴不斷抖動的問題，有利于保證執行機構的性能。因此，本發明保證執行機構的性能。

附圖說明

圖1為本發明中噴水推進裝置轉舵噴嘴控制系統的原理示意圖。

圖中：控制指令獲取模塊1、噴嘴位置檢測模塊2、控制器3、轉舵噴嘴驅動裝置4、轉舵控制手柄5、轉舵噴嘴6。

具體實施方式

下面結合附圖說明和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

參見圖1，一種噴水推進裝置轉舵噴嘴控制系統，包括控制指令獲取模塊1、噴嘴位置檢測模塊2、控制器3、轉舵噴嘴驅動裝置4，所述控制指令獲取模塊1的輸入端與轉舵控制手柄5相連接，噴嘴位置檢測模塊2的輸入端與轉舵噴嘴6相連接，控制指令獲取模塊1、噴嘴位置檢測模塊2的輸出端均與控制器3的輸入端相連接，控制器3的輸出端通過轉舵噴嘴驅動裝置4與轉舵噴嘴6相連接，且控制指令獲取模塊1、控制器3均為可編程邏輯控制器。

所述控制指令獲取模塊1、控制器3均為力士樂BODAS?RC控制器。