一种分段式压浪板自适应调节系统技术方案

一种分段式压浪板自适应调节系统，包括上层控制终端、主控制器、液压控制系统、压浪板，所述压浪板为至少两个，各压浪板分别通过万向节与船体尾部连接，每个压浪板与船体之间连接两个液压缸，所述液压控制系统包括液压泵、至少两个电磁换向阀，一个电磁换向阀控制一个压浪板的两个液压缸，各电磁换向阀的控制端与主控制器电连接，所述主控制器与液压控制系统的液压泵电连接，所述液压泵分别为液压系统的各个电磁换向阀提供液压，各个压浪板的两个液压缸上设置的位移传感器均与主控制器电连接，所述主控制器分别与惯性导航系统、上层控制终端电连接。电连接。电连接。

An adaptive adjustment system of segmented wave board

【技术实现步骤摘要】
一种分段式压浪板自适应调节系统


[0001]本专利技术涉及无人水上航行器自动化控制领域，具体涉及一种分段式压浪板自适应调节系统。

技术介绍

[0002]传统有人驾驶船只的压浪板为一块整体结构，不分左右，压浪板的动作由驾驶员通过操纵杆完成，其调节的姿态非常有限。随着无人驾驶技术的快速发展和广泛应用，无人水上航行器由于机动性强、成本低、控制灵活等诸多优点，在环保监测、科研勘探、水下测绘、搜索救援等民用领域得到广泛应用，同时在排爆除爆、危险源探测等特种领域也有涉及，具有不可估量的发展前景。然而，现有无人水上航行器的压浪板仍然是一块整体结构，其调节系统对一块整体结构的压浪板的控制相对简单，功能和调节方式比较单一和固定，为了满足无人船只在高速航行过程中的机动性、安全性和通用性，一种分段式压浪板自适应调节系统显得非常必要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种分段式压浪板自适应调节系统，通过模糊控制方法获得当前航速下无人水上航行器的俯仰角对应的最佳压浪板倾斜角度作为目标倾斜角度，再按照压浪板的目标倾斜角度计算出各液压缸的目标行程，再由主控制器向液压控制系统发出命令改变输出压力来调整各液压缸的实时行程，使压浪板倾斜角度满足要求，让压浪板的姿态满足无人水上航行器的当前航行状态，以提高无人水上航行器的机动性和安全性。
[0004]本专利技术的目的是采用下述方案实现的：一种分段式压浪板自适应调节系统，包括上层控制终端、主控制器、液压控制系统、压浪板，所述压浪板为至少两个，各压浪板分别通过万向节与船体尾部连接，每个压浪板与船体之间连接两个液压缸，所述液压控制系统包括液压泵、至少两个电磁换向阀，一个电磁换向阀控制一个压浪板的两个液压缸，各电磁换向阀的控制端与主控制器电连接，所述主控制器与液压控制系统的液压泵电连接，所述液压泵分别为液压系统的各个电磁换向阀提供液压，各个压浪板的两个液压缸上设置的位移传感器均与主控制器电连接，所述主控制器分别与惯性导航系统、上层控制终端电连接。
[0005]优选地，所述液压缸为双作用液压缸，一个压浪板的两个双作用液压缸均通过一双向液压锁与一个电磁换向阀的两个出油口连通，各电磁换向阀的进油口均与主油路相连，各电磁换向阀的回油口均与回油路连接，所述主油路与液压泵的下游端连接，液压泵的上游端与油箱连通。
[0006]优选地，所述电磁换向阀为三位四通电磁换向阀，所述三位四通电磁换向阀的一个出油口通过双向液压锁的一个液控单向阀与两个双作用液压缸的第一进油端连通，另一个出油口通过双向液压锁的另一个液控单向阀与两个双作用液压缸的第二进油端连通。
[0007]优选地，所述主油路上设置一单向阀。
[0008]优选地，所述液压泵的下游端通过一溢流旁路与油箱连通，所述溢流旁路上设有一溢流阀。
[0009]优选地，所述主油路与回油路之间通过一安全阀相连。
[0010]优选地，所述主控制器与液压泵的驱动电机电连接。
[0011]优选地，所述回油路通过一过滤器与油箱连通。
[0012]优选地，所述主控制器内置一模糊关系数据库，用于模糊控制液压控制系统的输出压力。
[0013]优选地，所述惯性导航系统为具有卫星定位和惯性导航定位两种功能的组合式惯导系统。
[0014]本专利技术包含如下有益效果：所述压浪板为至少两个，各压浪板分别通过万向节与船体尾部连接，每个压浪板与船体之间连接两个液压缸，所述两个液压缸之间具有一定的间距，能够满足调整压浪板倾斜角度的需求，所述液压控制系统包括液压泵、至少两个电磁换向阀，一个电磁换向阀控制一个压浪板的两个液压缸，各电磁换向阀的控制端与主控制器电连接，所述主控制器与液压控制系统的液压泵电连接，所述液压泵分别为液压系统的各个电磁换向阀提供液压，各个压浪板的两个液压缸上设置的位移传感器均与主控制器电连接，所述主控制器分别与惯性导航系统、上层控制终端电连接，上层控制终端通过上层控制意图获取压浪板的目标倾斜角度，按照压浪板的目标倾斜角度计算出各液压缸的目标行程，主控制器向液压控制系统发出命令改变输出压力来调整各液压缸的实时行程，使压浪板倾斜角度满足要求，让压浪板的姿态具有多样性，以适用于各种不同的航行情况。
[0015]优选地，所述液压缸为双作用液压缸，一个压浪板的两个双作用液压缸均通过一双向液压锁与一个电磁换向阀的两个出油口连通，各电磁换向阀的进油口均与主油路相连，各电磁换向阀的回油口均与回油路连接，所述主油路与液压泵的下游端连接，液压泵的上游端与油箱连通，采用双作用液压缸能够将液体压力更快的转换成可控的线性运动输出力，从而驱动压浪板迅速翻转至目标倾斜角度。
[0016]优选地，所述电磁换向阀为三位四通电磁换向阀，所述三位四通电磁换向阀的一个出油口通过双向液压锁的一个液控单向阀与两个双作用液压缸的第一进油端连通，另一个出油口通过双向液压锁的另一个液控单向阀与两个双作用液压缸的第二进油端连通，采用双向液压锁防止双作用液压缸的活塞杆在重力作用下自动伸出或受力后自动缩回，当三位四通电磁换向阀处于中位时，双向液压锁的两个液控单向阀关闭，可严密封闭双作用液压缸两腔的油液，这时活塞就不会因外力作用而产生移动，以保证船只在快速航行中，压浪板倾斜角度的稳定性。
[0017]优选地，所述主油路上设置一单向阀，防止油流反向流动。
[0018]优选地，所述液压泵的下游端通过一溢流旁路与油箱连通，所述溢流旁路上设有一溢流阀，当液压泵下游端的液压超过规定值时，溢流阀顶开，液压泵下游端中的一部分油液通过溢流旁路导回到油箱中，使液压泵下游端的液压降低到规定值以下，从而保证液压控制系统不会因压力过高而发生事故。
[0019]优选地，所述主油路与回油路之间通过一安全阀相连，所述安全阀处于常闭状态，当主油路的液压超过规定值时，安全阀顶开，将主油路中的一部分油液通过回油路导回油箱，使主油路的液压降低到规定值以下，从而起到对人身安全和设备运行的重要保护作用。
[0020]优选地，所述主控制器与液压泵的驱动电机电连接，主控制器通过驱动电机的控制器对液压泵进行控制，从而控制整个液压控制系统的输出压力。
[0021]优选地，所述回油路通过一过滤器与油箱连通，以保证液压控制系统中油液的清洁度，减少对液压元件的磨损，使设备能够长时间稳定运行。
[0022]优选地，所述主控制器内置一模糊关系数据库，用于模糊控制液压控制系统的输出压力，所述模糊关系数据库包括由事先采集的同类水上航行器的各压浪板在不同航速下的最佳姿态信息，以及其对应的压浪板倾斜角度、液压缸行程。
[0023]优选地，所述惯性导航系统为具有卫星定位和惯性导航定位两种功能的组合式惯导系统，若组合式惯导系统采用卫星定位功能进行GPS定位时，水上航行器处于卫星信号强度不足的恶劣工作环境下，无法获取GPS信号时，则自动切换到惯性导航定位的工作状态，根据陀螺的输出建立导航坐标系后，再由加速度计输出的解算出航行器在导航坐标系中的速度和位置，以得到准确的航本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分段式压浪板自适应调节系统，包括上层控制终端、主控制器、液压控制系统、压浪板，其特征在于，所述压浪板为至少两个，各压浪板分别通过万向节（21）与船体（22）尾部连接，每个压浪板与船体（22）之间连接两个液压缸，所述液压控制系统包括液压泵（4）、至少两个电磁换向阀，一个电磁换向阀控制一个压浪板的两个液压缸，各电磁换向阀的控制端与主控制器电连接，所述主控制器与液压控制系统的液压泵（4）电连接，所述液压泵（4）分别为液压系统的各个电磁换向阀提供液压，各个压浪板的两个液压缸上设置的位移传感器均与主控制器电连接，所述主控制器分别与惯性导航系统、上层控制终端电连接。2.根据权利要求1所述的分段式压浪板自适应调节系统，其特征在于：所述液压缸为双作用液压缸，一个压浪板的两个双作用液压缸均通过一双向液压锁与一个电磁换向阀的两个出油口连通，各电磁换向阀的进油口均与主油路（24）相连，各电磁换向阀的回油口均与回油路（25）连接，所述主油路（24）与液压泵（4）的下游端连接，液压泵（4）的上游端与油箱（1）连通。3.根据权利要求2所述的分段式压浪板自适应调节系统，其特征在于：所述电磁换向阀为三位四通电磁换向阀，所述三位四通电磁换向阀的一个出油口通...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕清磊，郝军，周喻，蒙浩，刘慧芳，
申请(专利权)人：重庆望江工业有限公司，
类型：发明
国别省市：