[發(fā)明專利]一種自穩(wěn)系統(tǒng)及水下潛航器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710546521.0
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107145155A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洵
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳潛行創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05B11/42
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 胡彬

1.一種自穩(wěn)系統(tǒng)，用于水下潛航器，其特征在于，包括：

姿態(tài)控制模塊，用于檢測計算水下潛航器的當(dāng)前姿態(tài)的當(dāng)前角度數(shù)據(jù)以及當(dāng)前角速度數(shù)據(jù)，并根據(jù)控制信號控制水下潛航器進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整；

角度PID控制器，根據(jù)目標(biāo)姿態(tài)的目標(biāo)角度數(shù)據(jù)與所述當(dāng)前角度數(shù)據(jù)的差值求解得到并輸出對應(yīng)的控制角速度數(shù)據(jù)；

角速度PID控制器，根據(jù)所述控制角速度數(shù)據(jù)與所述當(dāng)前角速度數(shù)據(jù)的差值求解得到并輸出對應(yīng)的所述控制信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自穩(wěn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一加法器，所述第一加法器用于接收控制端所發(fā)出的目標(biāo)姿態(tài)的所述目標(biāo)角度數(shù)據(jù)以及所述姿態(tài)控制模塊所檢測到的所述當(dāng)前角度數(shù)據(jù)，將所述目標(biāo)角度數(shù)據(jù)與所述當(dāng)前角度數(shù)據(jù)求差得到角度數(shù)據(jù)差值，并將所述角度數(shù)據(jù)差值輸出給所述角度PID控制器，所述角度PID控制器根據(jù)所述角度數(shù)據(jù)差值求解得到并輸出對應(yīng)的所述控制角速度數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自穩(wěn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二加法器，所述第二加法器用于接收所述角度PID控制器所發(fā)出的所述控制角速度數(shù)據(jù)以及所述姿態(tài)控制模塊所檢測到的所述當(dāng)前角速度數(shù)據(jù)，將所述控制角速度數(shù)據(jù)與所述當(dāng)前角速度數(shù)據(jù)求差得到角速度數(shù)據(jù)差值，并將所述角速度數(shù)據(jù)差值輸出給所述角速度PID控制器，所述角速度PID控制器根據(jù)所述角速度數(shù)據(jù)差值計算求解得到對應(yīng)的所述控制信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自穩(wěn)系統(tǒng)，其特征在于，所述姿態(tài)控制模塊通過對水下潛航器的驅(qū)動電機進(jìn)行動力分配從而進(jìn)行所述姿態(tài)調(diào)整。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的自穩(wěn)系統(tǒng)，其特征在于，所述自穩(wěn)系統(tǒng)用于控制水下潛航器保持一個靜止姿態(tài)或者從一個靜止姿態(tài)調(diào)整到另一個靜止姿態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自穩(wěn)系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)角度數(shù)據(jù)為水上控制端對水下潛航器所發(fā)出的控制指令。

7.一種水下潛航器，其特征在于，包括權(quán)利要求1-6任一所述的自穩(wěn)系統(tǒng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水下潛航器，其特征在于，包括兩個主推動電機以及兩個輔助推動電機，所述姿態(tài)控制模塊根據(jù)所述角速度PID控制器輸出的所述控制信號，對兩個所述主推動電機以及兩個所述輔助推動電機進(jìn)行動力分配，以使所述水下潛航器達(dá)到所述目標(biāo)姿態(tài)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水下潛航器，其特征在于，還包括壓條以及浮力調(diào)整裝置；

所述壓條設(shè)置有多個，多個所述壓條分布固定于所述水下潛航器的機體上，用于平衡所述水下潛航器機體長度方向各處的重力；

所述浮力調(diào)整裝置設(shè)置于所述水下潛航器下部，用于使得所述水下潛航器的重心位于浮心之下。