一种船舶主机遥控操纵器油门档位的控制方法技术

本发明专利技术公开的船舶主机遥控操纵器油门档位的控制方法，通过两个MEMS运动传感器分别将操纵手柄和操纵底座的当前的转动角速度数据实时传输至微控制器，由微控制器分别计算得到操纵手柄和操纵底座的当前转动角度，再计算操纵手柄转动后的空间向量并计算操纵手柄当前的实际转动角度，通过CAN通信电路将操纵手柄当前的实际转动角度数据传输至微控制器，最终由微控制器计算并确定操纵手柄当前的实际转动角度对应的实际油门档位，实现对船舶柴油发动机油门档位的远程操控和切换。该方法可有效消除船体在风浪等外力作用下发生晃动所导致的操纵手柄的转动，确保每次操纵手柄的转动都等同人为操作，从而保证对船舶柴油发动机油门档位的远程操控精度。

A Control Method of Accelerator Gear of Ship Main Engine Remote Control Manipulator

The control method of throttle gear of remote control manipulator for marine main engine disclosed in the present invention transmits the current rotation angular velocity data of the manipulation handle and the manipulation base to the microcontroller in real time through two MEMS motion sensors respectively, calculates the current rotation angles of the manipulation handle and the manipulation base respectively by the microcontroller, calculates the space vector after the manipulation handle rotates and calculates the manipulation. The actual rotation angle of the handle is transmitted to the microcontroller through the CAN communication circuit. Finally, the actual throttle gear corresponding to the actual rotation angle of the handle is calculated and determined by the microcontroller to realize the remote control and switching of the throttle gear of the marine diesel engine. This method can effectively eliminate the rotation of the control handle caused by the swaying of the hull under the action of external forces such as wind and waves, and ensure that each rotation of the control handle is equivalent to manual operation, thus ensuring the remote control accuracy of the marine diesel engine throttle gear.

【技术实现步骤摘要】
一种船舶主机遥控操纵器油门档位的控制方法
本专利技术属于船舶操控领域，具体是一种船舶主机遥控操纵器油门档位的控制方法。
技术介绍
船舶上配备的主机遥控操纵器，是一种利用不同的档位来实现对船舶柴油发动机油门控制的人机操作设备。目前市面上的操纵器主要以电位器旋转作为不同档位的角度传感器，该角度传感器的缺点是：采用比例传动机械结构，体积大，无法小型化；对装配精度要求高；在使用过程会有物理磨损从而降低了旋转精度；安装形式单一，防水设计较难处理，防水性不好，防水等级一般为IP22，防水结构成本偏高。MEMS传感器是惯性器件的一个大的种类，制造采用集成电路的加工工艺，明显区别于其他惯性传感器。其优点在于寿命更长、制造成本低廉且可靠性更高，同时具有体积更小、重量更轻、耗电量更小、易集成、能大批量生产等特点。随着MEMS技术快速发展，MEMS传感器性能越来越高，价格越来越低。在船用操纵器中使用MEMS运动传感器替代传统电位器具有明显的经济价值和技术价值。鉴于此，本专利技术基于MEMS传感器，提出一种船舶主机遥控操纵器油门档位的控制方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶主机遥控操纵器油门档位的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在船体安装主机遥控操纵器，该主机遥控操纵器包括操纵手柄、操纵底座、第一MEMS运动传感器和运动传感器处理模块，所述的运动传感器处理模块包括第二MEMS运动传感器、微控制器、CAN通信电路和电源管理电路，所述的电源管理电路用于向所述的第一MEMS运动传感器、第二MEMS运动传感器、微控制器和CAN通信电路供电，所述的操纵底座固定在船体上，所述的运动传感器处理模块安装在所述的操纵底座上，所述的第一MEMS运动传感器安装在所述的操纵手柄上，所述的操纵手柄可转动地安装在所述的操纵底座上，所述的操纵底座上设置有限位装置，所述...

【技术特征摘要】
1.一种船舶主机遥控操纵器油门档位的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在船体安装主机遥控操纵器，该主机遥控操纵器包括操纵手柄、操纵底座、第一MEMS运动传感器和运动传感器处理模块，所述的运动传感器处理模块包括第二MEMS运动传感器、微控制器、CAN通信电路和电源管理电路，所述的电源管理电路用于向所述的第一MEMS运动传感器、第二MEMS运动传感器、微控制器和CAN通信电路供电，所述的操纵底座固定在船体上，所述的运动传感器处理模块安装在所述的操纵底座上，所述的第一MEMS运动传感器安装在所述的操纵手柄上，所述的操纵手柄可转动地安装在所述的操纵底座上，所述的操纵底座上设置有限位装置，所述的限位装置将所述的操纵手柄的转动角度限制在0～δ度范围内；步骤二、设定船舶柴油发动机油门档位数量ρ，ρ为正整数，每个档位下操纵手柄的转动角度范围为δ/(ρ-1)；步骤三、将主机遥控操纵器初始化，上电，获取第一MEMS运动传感器的绝对坐标系与第二MEMS运动传感器的绝对坐标系之间的夹角(α0，β0，γ0)，将其保存在微控制器中，用于坐标系同步和校准；步骤四、转动操纵手柄，第一MEMS运动传感器随操纵手柄转动，第一MEMS运动传感器采集操纵手柄当前的转动角速度(ωx，ωy，ωz)并将当前的转动角速度数据实时传输至微控制器，第二MEMS运动传感器采集操纵底座当前的转动角速度(ωx′，ωy′，ωz′)并将当前的转动角速度数据实时传输至微控制器，由微控制器分别计算得到操纵手柄的当前转动角度(α，β，γ)和操纵底座的当前转动角度(α′，β′，γ′)；船体不晃动时，操纵底座的当前转动角度为(0，0，0)，此时操纵手柄的当前转动角度(α，β，γ)即为理论转动角度(αx，βy，γz)；当船体晃动时，αx＝α-α0-α′、βy＝β-β0-β′、γz＝γ-γ0-γ′；步骤五、计算操纵手柄转动后的空间向量vrot，将操纵手柄相对于其绝对坐标X轴、Y轴和Z轴转动的空间向量分别记为vx、vy和vz，vx、vy和vz的计算表达式分别为：vx＝(cosθx)v+(1-cosθx)(v·kx)kx+(sinθx)kx×...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤明超，徐永刚，陈岱岱，梁文燕，吴富民，连雪海，徐浩，
申请(专利权)人：中电科宁波海洋电子研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33