[發明專利]一種基于單拋盤模型的全自動投餌船均勻投餌的控制方法

在審

• 申請號: 202111180271.6
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN114217543A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 朱增桂;趙德安;張軍;孫月平;秦云;袁浩
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;A01K61/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于單拋盤模型的全自動投餌船均勻投餌的控制方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

Step1：通過多次實驗計算單拋盤在不同轉速n_k時所對應的拋盤縱中線兩側的縱向密度峰值1/2點與縱中線的橫向距離|x_1(k)|、|x_2(k)|，以此計算所需投餌船作業路徑之間距離d_1(k)、d_2(k)；測得餌料密度中心M_k在縱中線上的正投影點P_k距拋盤的距離L_k，將上述多次實驗建立的n_k、d_1(k)、d_2(k)和L_k按條目存表待查；

Step2：使用船載GPS/BD導航系統測得目標作業區邊界處各個角點經緯度坐標并將其轉化為平面坐標，確定投餌作業邊界，并計算需均勻投餌區域的面積S，使用稱重傳感器測取餌量總重量Q，計算單位區域內投餌量；

Step3：根據Step2確定的投餌區域，結合Step1中建立的作業路徑之間的距離d_1(k)、d_2(k)條目表，選取合適的拋盤轉速n_k，規劃正逆回字形投餌船作業路徑；

Step4：從Step3中確定的拋盤轉速n_k所對應的條目中找到L_k，確定正投影點P_k(x,y)與GPS/BD天線G(x₀,y₀)點之間的關系，將P_k作為跟蹤作業路徑的當前位置；

Step5：通過實時動態插點路徑跟蹤控制算法跟蹤已規劃的投餌船作業路徑進行投餌作業，并適時調整船速、下料流量和拋盤轉速。

2.根據權利要求1所述的一種基于單拋盤模型的全自動投餌船均勻投餌的控制方法，其特征在于，Step1中，在單拋盤投餌模型中下料口位于拋盤的單側，旋轉葉片以使下料口處餌料能向外拋出的方向單向旋轉，但由此導致實際投餌區域中心M_k較拋盤中軸線偏離拋盤下料口側，且投餌密度由中心點M_k向兩側遞減，且餌料呈非對稱、不均勻分布，密度中心側縱向餌量密度遞減平緩，另一側縱向餌量密度遞減迅速。

3.根據權利要求1所述的一種基于單拋盤模型的全自動投餌船均勻投餌的控制方法，其特征在于，所述拋盤由直流電機驅動，餌料下料流量由下料機構控制，餌料下料流量與船速呈正比例關系，通過實時檢測船速控制下料機構調整下料流量，船載GPS/BD導航系統的天線水平安裝在船體縱中線上，投餌拋盤傾斜向上安裝在船體縱中線的正后下方。

4.根據權利要求1所述的一種基于單拋盤模型的全自動投餌船均勻投餌的控制方法，其特征在于，所述Step1中，計算所需投餌船作業路徑之間距離的方法如下，實驗、擬合得到單拋盤在轉速n_k時所對應的縱向餌量密度曲線Ω＝f_k(x)，確定密度為密度峰值1/2時對應的兩個橫坐標x_1(k)和x_2(k)，由下式確定d_1(k)、d_2(k)；

其中d_1(k)d_2(k)。

5.根據權利要求1所述的一種基于單拋盤模型的全自動投餌船均勻投餌的控制方法，其特征在于，當單向回字形投餌船作業路徑保持d_1(k)+d_2(k)距離，且正逆回字形路徑之間保持d_2(k)距離，所投餌料密度將疊加至在密度峰值附近波動，實現均勻投餌。