船用推进器电动转向系统的控制方法技术方案

本发明专利技术属于船艇转向技术领域，尤其涉及一种船用推进器电动转向系统的控制方法，所述控制方法包括：S1：所述电转向驱动装置上电，启动初始化流程；S2：所述电机驱动器驱动所述电机执行所述初始化流程；S3：所述电转向驱动装置接收所述操舵装置输出的转向信号并根据所述转向信号控制所述电机驱动器驱动所述电机运转，使所述丝杠螺母组件移动到所述丝杠上对应的位置从而实现船艇转向。本发明专利技术提供的船用推进器电动转向系统的控制方法，使电动转向系统能够适用于不同船用推进器的系统，简化了用户设置，控制方便直观，具有良好的用户体验。

Control Method of Electric Steering System for Marine Propeller

【技术实现步骤摘要】
船用推进器电动转向系统的控制方法
本专利技术属于船艇转向
，尤其涉及一种船用推进器电动转向系统的控制方法。
技术介绍
船艇通过推进器产生推进动力，在船艇行驶过程中，需要通过转向系统进行转向控制调整船艇的行驶方向。常用的船用推进器转向系统包括机械式、液压式和电动辅助转向式，其中电动转向系统具有结构简单，安装使用方便，安全可靠的优势。但是由于同一转向系统安装在不同的船用推进器上后，受船用推进器的结构不同的影响，电动转向系统通过传感器获取的信息会发生变化，导致电动转向系统的输入与输出不匹配或者不能正常使用。因此需要针对电动转向系统设置一种控制方法提高其兼容性和可靠性。另一方面，用户在驾驶船艇的过程中经常需要知道螺旋桨当前的朝向是否朝向最前方，依此作为参考进行转向操作，因此电动转向系统也需要进行操舵装置零位的设置，使操舵装置处于零位时，螺旋桨相对于船艇的朝向为平行于船艇纵轴的方向，一般为船艇的正前方或者正后方。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有的电动转向系统需要适配于不同的船用推进器并且检测操舵装置的零位，提供一种船用推进器电动转向系统的控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种船用推进器电动转向系统的控制方法，所述船用推进器通过船用推进器电动转向系统实现船艇转向；所述船用推进器电动转向系统包括电转向驱动装置和操舵装置，所述电转向驱动装置与所述操舵装置通信连接，所述电转向驱动装置包括电机、电机驱动器，丝杠以及丝杠螺母组件，所述控制方法包括：S1：所述电转向驱动装置上电，启动初始化流程，所述初始化流程用于检测所述丝杠螺母组件在所述丝杠上移动的行程范围，所述行程范围为所述丝杠上距离所述电机最近的第一位置到距离所述电机最远的第二位置的区间；S2：所述电机驱动器驱动所述电机执行所述初始化流程，所述初始化流程完成后所述丝杠螺母组件移动至初始化位置，所述初始化位置为所述第一位置或第二位置；S3：所述电转向驱动装置接收所述操舵装置输出的转向信号并根据所述转向信号控制所述电机驱动器驱动所述电机运转，使所述丝杠螺母组件移动到所述丝杠上对应的位置从而实现船艇转向。可选地，还包括S4：所述操舵装置判断所述初始化流程开始，停止输出转向信号给所述电转向驱动装置；所述操舵装置判断所述初始化流程结束，恢复输出转向信号给所述电转向驱动装置。可选地，在S1之前，还包括S5：所述操舵装置上电发送初始化指令给所述电转向驱动装置，所述电转向驱动装置收到所述初始化指令后启动所述初始化流程；或者，在S1之前，还包括S5：所述电转向驱动装置上电自动启动所述初始化流程。可选地，还包括S6：所述操舵装置上电，发送对频指令给所述电转向驱动装置，所述电转向驱动装置收到指令后反馈对频信号给所述操舵装置，所述操舵装置收到所述对频信号后与所述电转向驱动装置建立通信连接；或者，还包括S6：所述电转向驱动装置上电，发送对频指令给所述操舵装置，所述操舵装置收到指令后反馈对频信号给所述电转向驱动装置，所述电转向驱动装置收到所述对频信号后与所述操舵装置建立通信连接。可选地，所述电转向驱动装置包括第一控制器及检测电机旋转圈数的第一位置传感器，所述S3包括：所述第一控制器根据所述转向信号或角度信号计算电机理论旋转圈数，并读取所述第一位置传感器的输出信号以获取电机实际旋转圈数，控制所述电机实际旋转圈数到达所述理论旋转圈数后停止电机旋转。可选地，所述操舵装置还包括第二控制器及检测所述操舵装置旋转角度信息的第二位置传感器，所述第二控制器按照预定频率读取所述第二位置传感器的角度信息并计算转向信号发送给所述电转向驱动装置，所述转向信号包括方向信号和角度信号。可选地，所述电转向驱动装置包括第一控制器及用于检测所述丝杠螺母组件是否移动至所述第一位置或第二位置的第三位置传感器，所述S1中的初始化流程包括如下步骤：A1、所述电机旋转带动所述丝杠旋转使所述丝杠螺母组件沿所述丝杠向靠近所述电机的方向移动；A2、所述第三位置传感器检测到所述丝杠螺母组件移动到所述第一位置，所述第三位置传感器发送位置信号给所述第一控制器，所述第一控制器控制所述电机停止转动，并记录此时的电机的实际旋转圈数N1；A3、所述电机以与步骤A1中相反的方向旋转使所述丝杠螺母组件沿所述丝杠向远离所述电机的方向移动，运动到距离所述电机最远的第二位置后停止旋转，所述第二位置为电机实际旋转圈数达到最大同时不超过根据所述丝杠的长度和进给量计算的理论最大旋转圈数的位置，所述第一控制器记录此时电机的实际旋转圈数N2；A4、所述第一控制器根据所述N1和N2更新电机旋转圈数与所述丝杠螺母组件在所述丝杠上移动的行程范围之间的映射关系并保存。可选地，所述步骤A3中在所述电机实际旋转圈数达到所述理论最大旋转圈数之前所述第一控制器判断所述电机堵转，所述第一控制器将修正所述电机的理论最大旋转圈数等于所述电机堵转时所述电机的实际旋转圈数。可选地，用户根据所述电动转向系统的安装方式设置操舵装置的工作模式为模式一或者模式二，其中：模式一：所述操舵装置顺时针旋转，船艇沿顺时针方向转向，所述操舵装置逆时针旋转，船艇沿逆时针方向转向；模式二：所述操舵装置顺时针旋转，船艇沿逆时针方向转向，所述操舵装置逆时针旋转，船艇沿顺时针方向转向。可选地，所述操舵装置的旋转行程与电机旋转圈数增量具有第一映射关系：所述操舵装置顺时针旋转到最大角度位置和逆时针旋转到最大角度位置对应于所述电机旋转圈数增量为0和所述最大电机旋转圈数增量，所述电机旋转圈数最大增量根据所述据所述丝杠的长度和进给量计算获取；所述初始化流程结束后，所述电机旋转圈数与所述丝杠螺母组件在所述丝杠上移动的行程范围建立第二映射关系，根据所述第一映射关系和第二映射关系，在所述操舵装置的旋转行程与所述丝杠螺母组件的行程范围之间建立第三映射关系，使所述操舵装置顺时针旋转到最大角度位置和逆时针旋转到最大角度位置对应于所述丝杠螺母组件位于所述丝杠上的第一位置或第二位置，即所述操舵装置的旋转行程与所述丝杠螺母组件的行程范围一一对应。可选地，所述电转向驱动装置包括第一控制器，所述操舵装置包括第二控制器；在所述船用推进器电动转向系统首次安装于船用推进器上时，完成所述操舵装置的零位校准，使所述操舵装置位于零度位置时，所述丝杠螺母组件位于丝杠上的第三位置时船用推进器的螺旋桨位于朝向船艇正后方的位置，所述零位校准包括如下步骤：B1、所述船用推进器电动转向系统进入校准模式；B2、将所述操舵装置转动至所述操舵装置的中间零度位置，所述第一控制器记录所述丝杠螺母组件从所述初始化位置移动到当前位置时所述电机的旋转圈数；B3、继续转动所述操舵装置使所述船用推进器的螺旋桨转到相对于所述船艇的朝向平行于船艇纵向轴线的方向的位置，所述第一控制器计算相对于B2步骤中电机旋转圈数的变化量和变化方向，并使用此变化量和变化方向作为补偿量建立新的所述操舵装置的旋转角度与所述丝杠螺母组件在所述丝杠上的位置的一一映射关系；B4、所述船用推进器电动转向系统保存新的映射关系并退出校准模式；或者是，所述零位校准包括如下步骤：C1、所述船用推进器电动转向系统进入校准模式；C2、将所述操舵装置转动至所述操舵装置的中间零度位置，所述第二控制器记录所述操舵装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船用推进器电动转向系统的控制方法，所述船用推进器通过船用推进器电动转向系统实现船艇转向；所述船用推进器电动转向系统包括电转向驱动装置和操舵装置，所述电转向驱动装置与所述操舵装置通信连接，所述电转向驱动装置包括电机、电机驱动器，丝杠以及丝杠螺母组件，其特征在于，所述控制方法包括：S1：所述电转向驱动装置上电，启动初始化流程，所述初始化流程用于检测所述丝杠螺母组件在所述丝杠上移动的行程范围，所述行程范围为所述丝杠上距离所述电机最近的第一位置到距离所述电机最远的第二位置的区间；S2：所述电机驱动器驱动所述电机执行所述初始化流程，所述初始化流程完成后所述丝杠螺母组件移动至初始化位置，所述初始化位置为所述第一位置或第二位置；S3：所述电转向驱动装置接收所述操舵装置输出的转向信号并根据所述转向信号控制所述电机驱动器驱动所述电机运转，使所述丝杠螺母组件移动到所述丝杠上对应的位置从而实现船艇转向。

【技术特征摘要】
1.一种船用推进器电动转向系统的控制方法，所述船用推进器通过船用推进器电动转向系统实现船艇转向；所述船用推进器电动转向系统包括电转向驱动装置和操舵装置，所述电转向驱动装置与所述操舵装置通信连接，所述电转向驱动装置包括电机、电机驱动器，丝杠以及丝杠螺母组件，其特征在于，所述控制方法包括：S1：所述电转向驱动装置上电，启动初始化流程，所述初始化流程用于检测所述丝杠螺母组件在所述丝杠上移动的行程范围，所述行程范围为所述丝杠上距离所述电机最近的第一位置到距离所述电机最远的第二位置的区间；S2：所述电机驱动器驱动所述电机执行所述初始化流程，所述初始化流程完成后所述丝杠螺母组件移动至初始化位置，所述初始化位置为所述第一位置或第二位置；S3：所述电转向驱动装置接收所述操舵装置输出的转向信号并根据所述转向信号控制所述电机驱动器驱动所述电机运转，使所述丝杠螺母组件移动到所述丝杠上对应的位置从而实现船艇转向。2.根据权利要求1所述的船用推进器电动转向系统的控制方法，其特征在于，还包括S4：所述操舵装置判断所述初始化流程开始，停止输出转向信号给所述电转向驱动装置；所述操舵装置判断所述初始化流程结束，恢复输出转向信号给所述电转向驱动装置。3.根据权利要求1所述的船用推进器电动转向系统的控制方法，其特征在于，在S1之前，还包括S5：所述操舵装置上电发送初始化指令给所述电转向驱动装置，所述电转向驱动装置收到所述初始化指令后启动所述初始化流程；或者，在S1之前，还包括S5：所述电转向驱动装置上电自动启动所述初始化流程。4.根据权利要求1所述的船用推进器电动转向系统的控制方法，其特征在于，还包括S6：所述操舵装置上电，发送对频指令给所述电转向驱动装置，所述电转向驱动装置收到指令后反馈对频信号给所述操舵装置，所述操舵装置收到所述对频信号后与所述电转向驱动装置建立通信连接；或者，还包括S6：所述电转向驱动装置上电，发送对频指令给所述操舵装置，所述操舵装置收到指令后反馈对频信号给所述电转向驱动装置，所述电转向驱动装置收到所述对频信号后与所述操舵装置建立通信连接。5.根据权利要求1所述的船用推进器电动转向系统的控制方法，其特征在于，所述电转向驱动装置包括第一控制器及检测电机旋转圈数的第一位置传感器，所述S3包括：所述第一控制器根据所述转向信号或角度信号计算电机理论旋转圈数，并读取所述第一位置传感器的输出信号以获取电机实际旋转圈数，控制所述电机实际旋转圈数到达所述理论旋转圈数后停止电机旋转。6.根据权利要求1所述的船用推进器电动转向系统的控制方法，其特征在于，所述操舵装置还包括第二控制器及检测所述操舵装置旋转角度信息的第二位置传感器，所述第二控制器按照预定频率读取所述第二位置传感器的角度信息并计算转向信号发送给所述电转向驱动装置，所述转向信号包括方向信号和角度信号。7.根据权利要求1所述的船用推进器电动转向系统的控制方法，其特征在于，所述电转向驱动装置包括第一控制器及用于检测所述丝杠螺母组件是否移动至所述第一位置或第二位置的第三位置传感器，所述S1中的初始化流程包括如下步骤：A1、所述电机旋转带动所述丝杠旋转使所述丝杠螺母组件沿所述丝杠向靠近所述电机的方向移动；A2、所述第三位置传感器检测到所述丝杠螺母组件移动到所述第一位置，所述第三位置传感器发送位置信号给所述第一控制器，所述第一控制器控制所述电机停止转动，并记录此时的电机的实际旋转圈数N1；A3、所述电机以与步骤A1中相反的方向旋转使所述丝杠螺母组件沿所述丝杠向远离所述电机的方向移动，运动到距离所述电机最远的第二位置后停止旋转，所述第二位置为电机实际旋转圈数达到最大同时不超过根据所述丝杠的长度和进给量计算的理论最大旋转圈数的位置，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨威，李泽龙，屈晓峰，王勇，陶师正，
申请(专利权)人：东莞亿动智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44