一種水面自航載體推進裝置及其控制方法
2023-05-19 23:53:56 1
專利名稱：一種水面自航載體推進裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種推進裝置和其的控制方法，特別涉及一種應用於 水面自航載體的推進裝置及其控制方法。
背景技術：
水面自航載體是一種在水上航行的、具有獨立自治能力的無人、 遙控監測裝備。它能夠在沿海或海濱海灘等大型監測工作母船不能巡 航到達的水域完成海洋環境監測、海上救助等任務。目前水面自航載 體的航向控制有兩類方法， 一是採用舵控制，二是採用縱向和橫向兩
組推進器。這兩種結構都較為複雜，而且要實現無線控制比較困難； 即使能夠實現控制，在控制過程中總是存在不足， 一般無線控制方法 總會出現傳輸距離短、傳輸可靠性低、抗幹擾能力弱、只能實現一對 一通信等問題。
發明內容
本發明的目的在於提供一種結構簡單、可靠性高而且適用範圍廣 的水面自航載體的推進裝置以及控制該裝置的一種方法。
為了達到所述目的，本發明提供的一種水面自航載體推進裝置， 它主要由設在母船或岸上的控制部分和航行於水上的自航載體部分 組成，所述控制部分中的控制單元PLC I通過控制線與控制開關連
接，且通過信號線與無線終端I進行信號傳輸；所述自航載體部分中 的控制單元PLC II通過信號線與無線終端II進行信號傳輸，同時通過 控制線來連接電機控制裝置，所述電機控制裝置通過控制線連接推進 電機和轉向電機。
所述控制開關提供啟動、加速、減速、停止和轉向控制信號。 所述設在母船或岸上的控制部分的無線終端I為基站，航行於水 上的自航載體部分的無線終端II為分站；所述基站為一個，分站為復 數個。
所述控制單元PLC I還與可指示直航、左轉向和右轉向三個狀態 的狀態指示燈連接。
所述電機控制裝置通過可調壓電源變換電路控制推進電機的轉速。
所述推進電機的端電壓大小可根據控制要求進行調節。 所述的轉向電機附帶三個三端開關。
一種控制上述水面自航載體推進裝置的方法，所述方法通過預先 設定無線終端間的通信IP位址，再利用無線區域網來進行數據通信。
本發明提供的水面自航載體推進裝置結構具有結構簡單、可靠性 高的優點，控制簡單；其提供的控制方法採用IP無線區域網技術， 從而能夠避免以往的無線控制方法傳輸距離短、傳輸可靠性低、抗幹 擾能力弱、只能實現一對一通信等問題，該控制方法傳輸距離遠、傳 輸可靠性高、抗幹擾能力強、能實現一對多通信等優點。
以下結合附圖和具體實施方式
來進一步說明本發明。
圖1為本發明中的控制部分結構示意圖。
圖2為本發明中的自航載體部分結構示意圖。
具體實施例方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於 明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
本發明所提供的水面自航載體推進裝置，其包括如圖1和2所 表述的控制部分和自航載體部分。圖1中給出的控制部分中，控制單 元PLC I通過控制線與控制開關和狀態指示燈連接，且通過信號線與 無線終端I (為基站)進行信號傳輸，該控制開關能夠發出啟動、加 速、減速、停止和轉向等控制信號，狀態指示燈能夠指示自航載體的 直航、左轉向和右轉向三個狀轉向狀態。圖2中給出的自航載體部分 中，控制單元PLCII通過信號線與無線終端II (為分站)進行信號傳 輸，同時通過控制線來連接電機控制裝置；該電機控制裝置通過可調 壓(直流或交流)變換電路控制左推進電機和右推進電機，該變換電 路根據不同的控制信號，輸出不同的電壓分別施加到左、右推進電機 上，從而控制左、右推進電機的轉速；若左、右推進電機的電氣性能 相同，則在電機端電壓相同情況下轉速能夠保持一致；電機控制裝置 同時還連接轉向電機上的三個三端開關，來控制轉向電機的工作，使 自航載體發生轉向動作，並將產生轉向的狀態信息反饋給控制部分。根據上述技術方案得到的自航載體的推進裝置，其控制方法是
控制部分中的無線終端i (基站)和自航載體部分中的無線終端n(分 站)之間的信號傳輸通過無線區域網來實現，為了防止通信地址衝突， 可預先設置各自的ip地址，這樣即能夠實現基站與各分站之間一對 多通信，還能夠起到多種很好的通信效果。
該裝置在運行時，設在母船或岸上的控制部分通過控制開關向控
制單元plc i發出所需的控制信號，控制單元plc i接受到信號進
行處理，將其加上所需控制的自航載體的通信ip地址，再通過與控
制單元plci相連接的無線終端i (基站)以無線的方式發送出去；
而自航載體部分，其無線終端n (分站)根據各自的通信ip地址接 收相應的通信數據，並將其傳輸到與其連接的控制單元plcii，該 PLcn根據所得到的數據進行處理，並對與其連接的左推進器、右推 進器以及轉向電機發出相應的控制指令，來實現控制自航載體的運 行。與此同時轉向電機上的三端開關，將產生的轉向狀態信息經過電 機控制裝置、控制單元plc n以及無線終端ii (分站)發送到控制部 分，控制部分將接受到的信息經過處理由其上的狀態指示燈顯示出 來。
以上是本發明的實施方式之一，對於本領域內的一般技術人員， 不花費創造性的勞動，在上述實施例的基礎上可以做多種變化，同樣 能夠實現本發明的目的。但是，這種變化顯然應該在本發明的權利要 求書的保護範圍內。
權利要求
1、一種水面自航載體推進裝置，它主要由設在母船或岸上的控制部分和航行於水上的自航載體部分組成；其特徵在於，所述控制部分中的控制單元PLC I通過控制線與控制開關連接，且通過信號線與無線終端I進行信號傳輸；所述自航載體部分中的控制單元PLC II通過信號線與無線終端II進行信號傳輸，同時通過控制線來連接電機控制裝置，所述電機控制裝置通過控制線連接推進電機和轉向電機。
2、 根據權利要求1所述的一種水面自航載體推進裝置，其特徵在於，所述控制開關提供啟動、加速、減速、停止和轉向控制信號。
3、 根據權利要求1所述的一種水面自航載體推進裝置，其特徵在於，所述設在母船或岸上的控制部分的無線終端I為基站，航行於水上的自航載體部分的無線終端n為分站；所述基站為一個，分站為複數個。
4、 根據權利要求1所述的一種水面自航載體推進裝置，其特徵在於，所述控制單元PLC I還與可指示直航、左轉向和右轉向三個狀態的狀態指示燈連接。
5、 根據權利要求1所述的一種水面自航載體推進裝置，其特徵在於，所述電機控制裝置通過可調壓電源變換電路控制推進電機的轉速。
6、 根據權利要求1或5所述的一種水面自航載體推進裝置，其特徵在於，所述推進電機的端電壓大小可根據控制要求進行調節。
7、 根據權利要求1所述的一種水面自航載體推進裝置，其特徵在於，所述的轉向電機附帶三個三端開關。
8、 一種控制如權利要求1所述的一種水面自航載體推進裝置的 方法，其特徵在於，所述方法通過預先設定無線終端間的通信IP地 址，再利用無線區域網來進行數據通信。
全文摘要
本發明公開了一種水面自航載體推進裝置及其控制方法。該裝置分為二個部分一是設在母船或岸上的控制部分，它由控制單元PLCI通過控制線與控制開關連接，且通過信號線與無線終端I進行信號傳輸；二是航行於水上的自航載體部分，它由控制單元PLC II通過信號線與無線終端II進行信號傳輸，同時通過控制線來連接電機控制裝置，所述電機控制裝置通過控制線連接推進電機和轉向電機。控制方法通過設定上述無線終端的通信IP位址，再利用無線區域網來進行數據通信，實現遠程無線遙控。本發明提供的裝置結構簡單、可靠性高；控制方法具有傳輸距離遠、傳輸可靠性高、抗幹擾能力強、能實現一對多通信等優點。
文檔編號G05D1/02GK101342939SQ200810032878
公開日2009年1月14日 申請日期2008年1月22日 優先權日2008年1月22日
發明者張松勇, 雲 曹, 漸開旺, 王建華, 褚建新 申請人:上海海事大學