具备传感器容错能力的推进器舵机控制系统和控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种具备传感器容错能力的推进器舵机控制系统和控制方法，该系统包括磁性材料件、磁编码芯片、控制电路板以及减速舵机，控制电路板和减速舵机呈相对立地布置，磁编码芯片安装于控制电路板面对减速舵机输出轴的一侧，磁性材料件安装于电机输出轴面对磁编码芯片的一端，磁性材料件的南极和北极以电机输出轴的轴心所在的直线为中心呈径向布置。本发明专利技术通过以上结构可以实现当电机输出轴转动的时候，会带动磁性材料件一同转动，进而会改变磁场，通过舵机控制器中的故障诊断和观测器，可以实现在线辨识舵机角度响应模型，当舵角传感器出现故障的时候依靠观测器估计出舵角进而实现控制。而实现控制。而实现控制。

【技术实现步骤摘要】
具备传感器容错能力的推进器舵机控制系统和控制方法


[0001]本申请涉及舵机
，尤其涉及一种具备传感器容错能力的推进器舵机控制系统和控制方法。

技术介绍

[0002]喷水推进器是利用喷射水流产生的反作用力驱动船舶前进的一种推进器。喷水推进器具有操纵灵活，吃水浅，噪音低等优点，随着无人船行业的兴起，越来越多的无人船选用喷水推进器作为船舶的推进系统。
[0003]传统的喷水推进器转向机构和倒车控制机构多采用液压驱动的方式，液压系统结构复杂难以维护且体积、重量大，不适合用于小型喷水推进器。因此，小型喷水推进器多采用舵机直接驱动转向机构和倒车控制机构。
[0004]小型喷水推进器上的舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。在喷水推进器的运行过程中，舵机接收船舶航行控制器的指令并转动给定的角度，实现对喷水推进器转向喷嘴角度和倒车斗角度的控制，从而实现船舶的转向和前、后退动作控制。喷水推进器的转向控制和倒车控制极其重要，一旦转向和倒车控制的舵机发生故障，轻则让船偏离航线、重则导致船舶在运行过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备传感器容错能力的推进器舵机控制系统，其特征在于，包括磁性材料件(40)、磁编码芯片、控制电路板(50)以及减速舵机；所述控制电路板(50)和减速舵机呈相对立地布置，磁编码芯片安装于控制电路板(50)面对减速舵机输出轴的一侧，磁性材料件(40)安装于电机输出轴(30)面对磁编码芯片的一端，磁性材料件(40)的南极和北极以电机输出轴(30)的轴心所在的直线为中心呈径向布置。2.根据权利要求1所述的具备传感器容错能力的推进器舵机控制系统，其特征在于，所述电机输出轴(30)的轴心所在的直线依次穿过磁性材料件(40)的几何中心以及磁编码芯片的几何中心。3.根据权利要求1或2所述的具备传感器容错能力的推进器舵机控制系统，其特征在于，所述具备传感器容错能力的推进器舵机控制系统还包括控制器，控制器用于通过输出加载到减速舵机电压时间序列和舵机角度反馈的时间序列得到减速舵机的响应状态序列，并基于该响应状态序列在线辨识减速舵机的激励响应模型。4.根据权利要求3所述的具备传感器容错能力的推进器舵机控制系统，其特征在于，所述具备传感器容错能力的推进器舵机控制系统还包括基于辨识得到的模型构造舵角状态观测器，所述舵角状态观测器通过加载到舵机上的电压估计舵机输出舵角值。5.一种具备传感器容错能力的推进器舵机控制方法，其特征在于，基于权利要求1
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4中任意一项所述具备传感器容错能力的推进器舵机控制系统进行转向舵机控制，所述智能转向舵机控制方法，包括以下步骤：按照随机序列依次输出电压值到减速舵机上并记录每个时刻对应的舵角测量值；根据已有的舵机模型计算每个时刻对应的舵角预测值，并计算舵角测量值和舵角预测之间的方差；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，耿涛，刘彬，叶锦华，刘淑君，
申请(专利权)人：广东华中科技大学工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：