一种船舶舵机等效模拟仿真装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种船舶舵机等效模拟仿真装置，通过模拟舵机转向控制的形式，向上位机即航行操纵控制模拟仿真系统提供较为真实的船舶舵角信息反馈，实现了对水面船舶舵机转向操控设备的模拟仿真的功能。本发明专利技术具备接收舵令、驱动舵叶以及舵角状态反馈等功能。本发明专利技术实现了舵机转向操控装置的驱动模拟、舵角反馈及机旁报警等功能，提高了舵机操控系统仿真的真实度和航行操纵控制仿真的准确性。本发明专利技术实现了航行操纵控制仿真船舶舵机模拟以及船舶操纵闭环控制，填补了航行操纵控制系统性能仿真技术手段不足，对船舶航行安全起到了积极推进作用。进作用。进作用。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶舵机等效模拟仿真装置


[0001]本专利技术属于船舶航行操纵控制仿真
，具体涉及一种船舶舵机等效模拟仿真装置。

技术介绍

[0002]航行操纵控制系统是影响水面船舶航行安全的关键因素，操纵控制系统性能直接制约着水面船舶操纵性优劣。以往我国水面船舶在设计阶段只能利用母型船资料或经验公式进行静水环境下的固有操纵性能预报，对于闭环控制条件下的操纵性能研究较少，致使在设计阶段无法掌握操纵控制系统的技术指标，影响水面船舶使命任务的执行。另外，随着我国战略转型，船舶类型和数量与日俱增，特殊使命任务对操纵性和适航性要求越来越高，越来越亟需一种航行操纵控制策略试验平台。现有航行操纵控制系统缺乏真实有效的舵机模拟和受力反馈，同时随着设备的信息化程度越来越高，船舶操纵控制系统对新造船舶船员要求越来越高，船员综合训练难度也越来越大。因此，航行操纵控制模拟仿真系统的开发显得尤为必要。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种船舶舵机等效模拟仿真装置，用于对水面船舶舵机转向操控设备的模拟仿真。r/>[0004]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶舵机等效模拟仿真装置，其特征在于：包括上位机、控制台、驱动柜和机械台架；上位机通过以太网连接控制台，用于根据动力装置的不同形式建立缩比的液压舵机组的仿真模型模拟舵机，通过以太网将包括转舵角和阻力负载特性曲线的舵令发送给控制台；控制台通过以太网连接驱动柜，用于解析上位机的舵令，并通过以太网向驱动柜发送动作指令实现对电机的控制，同时接收并显示驱动柜的采集信号和故障信号；驱动柜包括伺服控制器和伺服驱动器；伺服控制器通过总线连接伺服驱动器，伺服驱动器连接伺服电机，伺服控制器用于根据收到的动作指令控制伺服驱动器驱动伺服电机配合运转；机械台架包括伺服电机、齿轮箱、电动缸、转盘、舵叶和传感器；伺服电机通过齿轮箱连接电动缸，用于带动电动缸将旋转运动转为直线运行；电动缸与转盘活动连接，用于推动转盘转动；舵叶的旋转轴垂直于转盘的盘面并固定在转盘的圆心处，转盘用于带动舵叶转动；传感器连接伺服控制器用于上传采集到的信号，供伺服控制器采集传感器信号、通过物理标定把数字量转换为物理量，并上传至控制台和上位机进行实时显示；传感器包括角度传感器和推/拉力传感器；角度传感器安装在机械台架的舵叶的旋转轴端，用于采集并上传舵角数据；推/拉力传感器安装在电动缸两端，用于采集并上传推/拉力数据。2.根据权利要求1所述的一种船舶舵机等效模拟仿真装置，其特征在于：仿真模型还包括加装泵组，用于提高液压舵机的响应速度和模拟通用性以扩大模拟范围；仿真模型的性能包括：最大转舵角为
±
35
°
；电气限位角在
±
(35
°
～36
°
)范围内；机械限位角在36.5
°±
0.5
°
范围内；最大转舵速度为12
°
/s；舵角反馈误差≤0.5
°
；控制灵敏度≤0.6
°
；跟随误差≤0.5
°
；响应时间≤800ms；本地操舵过程中应平稳、无振荡、无超调；伺服主电机为3相AC380V，5kW；加载电机为3相AC380V，5kW。3.根据权利要求1所述的一种船舶舵机等效模拟仿真装置，其特征在于：控制台包括人机界面模块、控制器、网络交换机和通信转换器；控制器分别连接人机界面模块和网络交换机，控制器通过网络交换机分别连接上位机和驱动柜，控制器用于采集数据和下发命令，通过以太网接收上位机发送的指令并转发给驱动柜的伺服控制器；人机界面模块用于显示以簇捆绑的形...

【专利技术属性】
技术研发人员：程华，王静绮，胡锴，李剑，王五桂，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：