发明名称 水下拖体姿态控制方法
摘要 本发明属于海洋监测技术领域,具体涉及一种水下拖体的控制方法。一种水下拖体姿态控制方法,其技术方案是:将探测区域划分为若干个矩形标准作业区,对每个标准作业区进行编号,将每个标准作业区的编号、中心位置的经纬度存储至存储模块,针对每个标准作业区均设定有一个最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角;当进入每个标准作业区后,根据情况微调翼板,并根据调节情况更新最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角;利用本发明提高水下拖体姿态的控制精度,减少翼板的调节的频度。
申请公布号 CN103543748B 申请公布日期 2016.02.03
申请号 CN201310472361.1 申请日期 2013.10.11
申请人 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 发明人 宋长会;唐宗勇;张萍;戚战锋;王彭
分类号 G05D1/08(2006.01)I 主分类号 G05D1/08(2006.01)I
代理机构 北京理工大学专利中心 11120 代理人 郭德忠;仇蕾安
主权项 一种水下拖体姿态控制方法,其特征是,它包括以下步骤:A.在水下拖体的中段左右对称安装水平翼板,尾部左右对称安装差动翼板;B.在水下拖体内部安装:调整水下拖体姿态的控制模块;检测水下拖体的横滚角、俯仰角以及经纬度信息的光纤罗经;检测水下拖体与水底距离的高度传感器;检测水下拖体与水面距离的深度传感器;预存水下拖体作业路线以及记录其数据信息的存储模块;实现水平翼板和差动翼板的角度调节的驱动模块;C.将探测区域划分为若干个矩形标准作业区,对每个标准作业区进行编号,将每个标准作业区的编号、中心位置的经纬度存储至存储模块,针对每个标准作业区均设定有一个最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角;D1.水下拖体工作时,首先利用光纤罗经获取其当前经纬度,与每个标准作业区中心位置的经纬度相比较,确定水下拖体当前所在标准作业区的编号;D2.进入标准作业区的水下拖体执行该标准作业区的最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角;进入尚未设定最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角的标准作业区时,水下拖体的最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角初始化为0°;D3.从光纤罗经获取水下拖体的俯仰角和俯仰角速度,判定俯仰角是否超出预存作业路线的允许范围,如超出范围,则使用增量式PID算法调整水平翼板攻角;从光纤罗经获取水下拖体的横滚角和横滚角速度,判定横滚角是否超出预存作业路线的允许范围,如超出范围,则使用增量式PID算法调整差动翼板攻角;由控制模块向驱动模块发出调整水平翼板、差动翼板的指令;D4.将水平翼板攻角和差动翼板攻角的调整值记录至存储模块,每更新一次攻角,调整次数加1;存储模块将翼板攻角调整值累加后存储;D5.判断水下拖体是否驶出该标准作业区,若否,则重复步骤D3;若是,则重复步骤D1,同时调整该标准作业区的最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角;调整方法为:对于首次驶出该标准作业区的水下拖体,最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角均等于翼板攻角累加值除以调整次数;对存储模块内的数据进行替换,得到更新后的最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角;对于非首次驶出该标准作业区的水下拖体,最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角=(翼板攻角累加值÷调整次数+更新前的最优攻角)÷2。
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