一种深海作业型ROV推进器系统

摘要

本发明公开了一种深海作业型ROV推进器系统。ROV控制器根据ROV当前的运动状态产生六自由度的速度控制指令；通信单元采用TCP/IP的网络通信方式，将ROV控制器产生的速度控制指令传送给推力分配单元；推进器单元包括4个水平推进器和3个垂直推进器；推力分配单元根据接收到的速度控制指令，将指令分解，得到每个推进器的推力值传送给驱动单元；驱动单元根据接收到的推力值输出相应的电压信号，传送给推进器比例阀，调节推进器比例阀的开合；液压单元通过推进器比例阀将液压油传送给推进器单元。本发明能够提高推进系统执行能力和效率。

主权项

一种深海作业型ROV推进器系统，其特征在于：包括ROV控制器、通信单元、推力分配单元、液压单元、驱动单元、推进器比例阀和推进器单元；ROV控制器根据ROV当前的运动状态产生六自由度的速度控制指令；通信单元采用TCP/IP的网络通信方式，将ROV控制器产生的速度控制指令传送给推力分配单元；推进器单元包括4个水平推进器和3个垂直推进器；推力分配单元根据接收到的速度控制指令，将指令分解，得到每个推进器的推力值传送给驱动单元；驱动单元根据接收到的推力值输出相应的电压信号，传送给推进器比例阀，调节推进器比例阀的开合；液压单元通过推进器比例阀将液压油传送给推进器单元；所述的4个水平推进器位于运动坐标系水平面上，4个水平推进器分别与运动坐标系的x坐标轴呈α角放置，运动坐标系的原点到每个水平推进器的中轴线的距离为l₁，4个水平推进器分别为：第一水平推进器T₁、第二水平推进器T₂、第三水平推进器T₃和第四水平推进器T₄，3个垂直推进器分别为：第一垂直推进器T₅、第二垂直推进器T₆和第三垂直推进器T₇，推力分配单元产生的各推进器的推力依次为：第一水平推进器推力第二水平推进器推力第三水平推进器推力第四水平推进器推力第一垂直推进器推力第二垂直推进器推力和第三垂直推进器推力并且各推进器推力满足如下条件：${\tau }_p=\left[\begin{array}{ccccccc}\cos \alpha & \cos \alpha & -\cos \alpha & -\cos \alpha & 0& 0& -\cos \gamma \\ \sin \alpha & -\sin \alpha & -\sin \alpha & \sin \alpha & -\cos \beta & \cos \beta & 0\\ 0& 0& 0& 0& \sin \beta & \sin \beta & \sin \gamma \\ 0& 0& 0& 0& -l_2& l_2& 0\\ 0& 0& 0& 0& -l_3\sin \beta & l_3\sin \beta & l_4\\ l_1& -l_1& l_1& -l_1& -l_5\cos \beta & l_5\cos \beta & 0\end{array}\right]u$$u={[F_{T_1},F_{T_2},F_{T_3},F_{T_4},F_{T_5},F_{T_6},F_{T_7}]}^T$其中，第一垂直推进器T₅和第二垂直推进器T₆位于ROV艏端，第一垂直推进器T₅、第二垂直推进器T₆和位于ROV艏端的第四水平推进器T₄形成一个平面，该平面垂直运动坐标系的x轴并且与y轴呈β角，运动坐标系x轴到第一垂直推进器T₅和第二垂直推进器T₆的空间距离分别为l₂，运动坐标系的y轴到第一垂直推进器T₅和第二垂直推进器T₆在xoz平面上的投影的距离分别为l₃，第三垂直推进器T₇位于ROV艉端并且在xoz平面内，第三垂直推进器T₇与运动坐标系的x轴成γ角，运动坐标系的y轴到第三垂直推进器T₇的空间距离为l₄，运动坐标系的z轴到第一垂直推进器T₅和第二垂直推进器T₆在xoz平面上的投影的距离分别为l₅。