本发明专利技术提供一种带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法与系统，该方法包括以下步骤：获取船舶在各海况下双电机运行的操控性能参数；基于操控性能参数构建关系模型，模型用于自动调整转向响应时间和精度；在单电机运行状态下，检测并判断转向时单电机是否正常运行，并报告性能下降的部件；分别获取并分析单电机运行数据和双电机运行数据，预测单电机运行和双电机运行下电机的寿命和维护周期；远程监控平台根据实时数据提供调整建议或自动调整指令；基于海况模拟船舶的转向性能，分别评估单电机运行和双电机运行下的转向性能，获得转向性能评估结果。该方法既能满足船舶精确操控的需求，又能保证长期的可靠性和经济效益。
1、船舶操纵系统是用于控制船舶运动和方向的系统，通过操纵船舶的舵、推进器和其他关键组件，以实现安全、有效和精确的操纵。差速转向系统通过独立控制船舶不同推进器或舵的速度或角度来实现转向，实现更灵活的船舶操纵，这种系统可以实现对多个电机转速的快速而精确的调整，提高船舶的操控性，使得船舶能够进行非常精确的操控，让其更灵活地在狭窄水域、港口以及其他复杂环境中进行操纵。
2、但是，高频率的转速变化也带来了一系列的挑战。首先，频繁的转速调整可能会导致电机的加速磨损，为确保安全航行和避免突发故障，需要更频繁的维护以保证系统的正常运行，这无疑增加了船舶的维护复杂性和成本。其次，尽管在单个电机出现故障的情况下，另一个电机还能维持船舶的基本定位能力，这确保了一定水平上的冗余性和安全性，但双电机系统的引入同时也意味着比单电机系统更高的初始投资和运营成本。船舶公司在考虑是否引入双电机系统时，必须权衡这些优势和额外成本之间的关系。因此，差速转向技术的发展需要在快速准确的操控与系统可靠性、维护成本之间寻找平衡；电机耐用性的提高、维护成本的降低以及系统冗余性的设计都是实现这一平衡的关键因素。
>3、一种带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，包括以下步骤：4、s1：获取船舶在各海况下双电机运行的操控性能参数，操控性能参数至少包括双电机的转速、响应时间和能耗数据；
5、s2：基于操控性能参数构建双电机运行下船舶行为与海况关系的模型，模型至少用于基于当前海况自动调整双电机的转向响应时间和精度；
6、s3：在单电机运行状态下，检测并判断转向时单电机是否正常运行，并报告性能下降的部件，若否，判断性能下降的部件能否即时修复，若否，则转换为双电机运行，若是，启动冗余电机，电机与冗余电机之间实时交换数据；
7、s4：分别获取并分析单电机运行数据和双电机运行数据，预测单电机运行和双电机运行下电机的寿命和维护周期；
8、s5：将单电机运行数据、双电机运行数据、船舶位置、速度和航向远程接入远程监控平台，远程监控平台实时监控船舶的运行状态，并提供调整建议或自动调整指令；
9、s6：基于海况模拟船舶的转向性能，分别评估单电机运行和双电机运行下的转向性能，获得转向性能评估结果。
10、优选的，步骤s2包括：
11、s21：基于操控性能参数，利用动力学方程建立船舶动力学模型，描述船舶在各种海况下的行为和响应；
12、s22：通过船舶动力学模型分析受当前海况影响的船舶行为；
13、s23：利用动力学模型分析当前海况对船舶操控的影响，若分析结果显示海况对船舶操控产生负面影响，则自动调整pid控制参数；
14、s24：结合响应时间和精度，对船舶模型进行调整，确保模型能够预测在不同海况下差速转向系统的性能需求；
15、s25：连续监控船舶位置、速度和航向，判断响应时间和精度是否符合预期，若不符合，再次调整模型参数或控制策略；
16、s26：获取安全因素数据，包括极限工况和故障管理信息，对模型进行安全校验。
17、优选的，步骤s3包括：
18、s31：在单电机运行状态下，持续检测单电机的实时参数，实时参数包括电流、电压、转速、扭矩、噪音以及效率；
19、s32：设定标准参数，标准参数包括标准电流、标准电压、标准转速、标准扭矩、标准噪音以及标准效率；
20、s33：判断单电机是否正常运行，通过对比实时参数是否超出对应的标准参数，若是，则判定单电机为非正常运行，并报告性能下降的部件；
21、s34：判断性能下降的部件能否即时修复，若否，自动转为双电机运行，若是，启动启动冗余电机；
22、s35：将实时参数、非正常运行的信息和性能下降的部件信息记录在历史数据库中，使用随机森林算法对历史数据库中的数据进行趋势分析，预测电机的剩余寿命，并在预测寿命低于预定阈值时生成维护提醒。
23、优选的，单电机运行转换为双电机运行时，调配电池能量的使用。
24、优选的，调配电池能量的使用包括以下步骤：
25、对单电机运行状态进行监测，获取电机的当前能耗和当前输出功率；
26、根据当前能耗和当前输出功率，预估在转换到双电机运行时所需的额外能量；
27、根据额外能量，调整电池的放电率，并监控电池的充电状态和温度；
28、调整变流器的转换率，并根据双电机的性能数据和当前船舶的行驶状况，调整两个电机的功率输出比例；
29、利用电机控制单元实时监测两个电机的温度、转速和扭矩，若检测到任一电机的温度超出设定阈值，激活散热管理系统，散热管理系统通过调整冷却流量或启动额外的冷却机制维持电机在最佳温度范围内运行；根据转速和扭矩，判断是否需要对电机控制单元进行动态调整，若需要，发送指令给电机控制单元，对电机的转速和扭矩进行实时调整；
30、持续分析电机的温度、速度和扭矩，识别任何可能的性能退化或潜在故障，并采取预防措施。
31、优选的，电机与冗余电机之间通过工业以太网或无线通信协议通信实时数据的交换。
32、优选的，步骤s4包括以下步骤：
33、s41：收集单电机运行模式和双电机运行模式下的电机运行数据，电机运行数据包括运行时间、负载情况、转速、温度、功率、能耗、扭矩和振动速度；
34、s42：获取单电机运行和双电机运行下电机的维护记录信息，整理维护日期、维护类型、维护结果以及故障历史；
35、s43：监测和记录设备健康状况指标，设备健康状况指标包括磨损指标、绝缘电阻、电流和电压波动，以及油液分析数据；
36、s44：调取环境监测数据，环境监测数据包括单电机运行和双电机运行下操作环境的温度、湿度和污染水平，考虑环境因素对电机性能和寿命的影响；
37、s45：搜集两个电机的参数信息，参数信息包括型号、额定参数、使用年限和设计寿命，作为预测模型的基础特征；
38、s46：分析操作和使用模式数据，记录使用频率、操作习惯和加载模式，分析其对双电机寿命和性能的潜在影响；
39、s47：根据步骤s41至s46收集到的数据进行特征工程，包括特征选择和特征提取，剔除噪声和无关数据；
40、s48：采用机器学习算法对提取的特征数据进行训练，建立预测模型，分析特征数据与电机寿命和维护周期之间的关系；
41、s49：验证和调优通过预测模型，最终得到一个能够准确预测电机及关键部件寿命和维护本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
10.一种双电机驱动的船舶控制系统，包括：
【技术特征摘要】
1.一种带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的带燃料电池的双电机驱动的船舶控制方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：程依春，罗长江，赖德豪，
申请(专利权)人：零度新能源科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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