[發明專利]一種多層式容錯型自航船模的控制方法

有效

• 申請號: 201811404718.1
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109407669B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 王健;曹園山;胡定健;張華;徐令令;韓陽;李迎華;孫程
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心（中國船舶重工集團公司第七0二研究所）
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

1.一種多層式容錯型自航船模的控制方法，其特征在于，應用于多層式容錯型自航船舶控制系統，所述多層式容錯型自航船舶控制系統包括算法邏輯控制器、運動控制器和FPGA解算器；

所述方法包括：

通過所述算法邏輯控制器，接收試驗工況指令，根據所述試驗工況指令生成運動控制信號；根據船舶模型的第一運行數據和預定值，檢測所述船舶模型是否發生硬件故障，若檢測到所述船舶模型發生硬件故障，則生成故障錯誤字；向所述運動控制器發送運動控制信號或故障錯誤字；

通過所述運動控制器，接收所述運動控制信號或故障錯誤字；當接收到所述運動控制信號時，檢測接收到所述運動控制信號時計時器的數值是否大于預設時間；若檢測到所述計時器的數值不大于所述預設時間，則檢測所述船舶模型的第二運行數據和預定值之間的差值是否大于誤差范圍，若檢測到所述差值大于所述誤差范圍，則生成故障錯誤字，若檢測到所述差值小于所述誤差范圍，則根據所述運動控制信號生成控制指令；若檢測到所述計時器的數值大于預設時間，則生成故障錯誤字；發送控制指令或故障錯誤字；

通過所述FPGA解算器，接收所述控制指令或所述故障錯誤字；當接收到控制指令時，檢測接收到所述控制指令時計時器的數值是否大于預設時間；若檢測到所述計時器的數值不大于所述預設時間，則根據所述控制指令控制舵機和水艙的電機以及推進器的驅動器；若檢測到所述計時器的數值大于預設時間，則控制舵機的電機和推進器的驅動器停止運行并控制水艙的電機進行水艙排水；當接收到故障錯誤字時，根據所述故障錯誤字控制舵機的電機和推進器的驅動器停止運行并控制水艙的電機進行水艙排水；

其中，所述試驗工況指令包括船舶模型的預定運行深度、推進器的預定轉速和每組舵的預定角度；所述船舶模型的第一運行數據包括姿態數據和深度數據；所述船舶模型的第二運行數據包括舵機的舵角、推進器的轉速和水艙水位；所述運動控制信號包括舵機的舵角、水艙水位和推進器的轉速；

所述運動控制器中的計時器在接收到所述運動控制信號或故障錯誤字后清零，所述FPGA解算器中的計時器在接收到所述控制指令或故障錯誤字后清零；

所述故障錯誤字用于控制舵機的電機和推進器的驅動器停止運行并控制水艙的電機進行水艙排水。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述算法邏輯控制器中，

所述根據所述試驗工況指令生成運動控制信號，包括：

解析所述試驗工況指令得到指令參數，根據所述指令參數生成運動控制信號，并將所述指令參數存入映像存儲區；

所述根據船舶模型的第一運行數據和預定值，檢測所述船舶模型是否發生硬件故障，包括：

通過深度計獲取所述船舶模型所在的深度數據，通過陀螺儀獲取所述船舶模型的姿態數據；

檢測所述深度數據是否大于預定深度，和/或，檢測所述姿態數據對應的姿態角是否大于預定姿態角；

若檢測到所述深度數據大于預定深度和/或姿態角大于預定姿態角，則判斷所述船舶模型發生硬件故障；

所述向所述運動控制器發送運動控制信號或故障錯誤字，包括：

按預定時間周期向所述運動控制器發送存儲在所述映像存儲區的運動控制信號或故障錯誤字。

3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述運動控制器中，

所述檢測所述船舶模型的第二運行數據和預定值之間的差值是否大于誤差范圍，包括：

獲取舵機的舵角、推進器的轉速和水艙水位；

檢測所述舵機的舵角與預定舵角之間的差值是否大于誤差范圍，和/或，所述推進器的轉速與預定轉速之間的差值是否大于誤差范圍，和/或，所述水艙水位與預定水位之間的差值是否大于誤差范圍；

若檢測到差值大于誤差范圍，則生成故障錯誤字，并存入映像存儲區；

若檢測到所述差值小于所述誤差范圍，則生成控制指令，并存入映像存儲區。