[發明專利]一種多冗余仲裁的動力定位控制系統及方法

有效

• 申請號: 201710250494.2
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106950820B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 王芳;韓磊;張橋;楊夢萍;周東輝
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 胡擁軍

1.一種多冗余仲裁的動力定位控制系統，包括控制計算機群和傳感器系統，所述控制計算機群包括多個控制計算機，所述傳感器系統包括多個數據采集單元；

其特征在于，還包括仲裁單元，所述仲裁單元的數量至少為兩個，所述仲裁單元包括主仲裁單元和從仲裁單元，主仲裁單元有且僅有一個，所述仲裁單元之間電性連接，所述控制計算機群中各個控制計算機均與主仲裁單元以及從仲裁單元電性連接，所述傳感器系統中的各個數據采集單元均與主仲裁單元以及從仲裁單元電性連接，所述仲裁單元用于執行如下步驟：

S1：設定主仲裁單元，并對主仲裁單元和從仲裁單元進行同步；

S2：通過主仲裁單元對控制計算機群實施同步，同步完成后設定主控計算機；

S3：主、從仲裁單元同步接收數據采集單元上傳的傳感器數據，并對傳感器數據進行輸入仲裁以得到控制輸入信號，主仲裁單元將該控制輸入信號發送至各控制計算機；

S4：各控制計算機按照同一控制步長，對主仲裁單元發送的控制輸入信號進行控制解算，并將得到的解算輸出結果發送給主從仲裁單元進行輸出仲裁，以獲取主仲裁單元輸出仲裁的控制輸出結果；

S5：將主仲裁單元的控制輸出結果發送給各臺控制計算機以得到控制指令，并由主控計算機將控制指令傳送給推力器系統。

2.如權利要求1所述的多冗余仲裁的動力定位控制系統，其特征在于，所述仲裁單元的數量為兩個。

3.如權利要求1所述的多冗余仲裁的動力定位控制系統，其特征在于，所述傳感器系統包括位置傳感器、航向傳感器、姿態傳感器、風速傳感器和海流傳感器。

4.一種多冗余仲裁的動力定位控制方法，該方法應用于如權利要求1-3中任意一項所述的動力定位控制系統，其特征在于，包括以下步驟：

S1：設定主仲裁單元，并對主仲裁單元和從仲裁單元進行同步；

S2：通過主仲裁單元對控制計算機群實施同步，同步完成后設定主控計算機；

S3：主、從仲裁單元同步接收數據采集單元上傳的傳感器數據，并對傳感器數據進行輸入仲裁以得到控制輸入信號，主仲裁單元將該控制輸入信號發送至各控制計算機；

S4：各控制計算機按照同一控制步長，對主仲裁單元發送的控制輸入信號進行控制解算，并將得到的解算輸出結果發送給主從仲裁單元進行輸出仲裁，以獲取主仲裁單元輸出仲裁的控制輸出結果；

S5：將主仲裁單元的控制輸出結果發送給各臺控制計算機以得到控制指令，并由主控計算機將控制指令傳送給推力器系統。

5.如權利要求4所述的多冗余仲裁的動力定位控制方法，其特征在于，在步驟S1與步驟S2之間還包括步驟S11：通過從仲裁單元判斷該主仲裁單元是否存在故障，如果是，則將從仲裁單元作為主仲裁單元，如果否，則執行步驟S2。

6.如權利要求4所述 的多冗余仲裁的動力定位控制方法，其特征在于，在步驟S2步驟S3之間還包括步驟S21：通過主仲裁單元判斷該主控計算機是否為故障控制計算機，如果是，則將主控計算機的主控權需要被切換至其他任意的控制計算機。