【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种船舶舵机同步技术，特别涉及一种船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法。
技术介绍
1、目前，对于双舵型船舶，其舵机同步方式可分为机械同步和电气同步两种方式。其中，机械同步方式实现较为容易，但某些船体的特殊结构使作为机械同步装置的机械连杆难以布置。因此，一些船舶使用了电气同步方式实现同步操舵。目前，使用的电气同步舵机有以下类型：
2、1、并行方式：每舷舵机独接收同一舵令信号独立完成舵角闭环控制，各控制对象之间无相互作用。其优点是系统独立，缺点是两舷不同控制环节的差异性及两舷舵叶转舵过程中负载分布的不均导致两舷动态同步精度容易出现偏差，并不可在线调节，从而降低了船舶舵效。
3、2、主从方式：一舷舵机采取舵角闭环控制方式，该舷舵机的反馈舵角信号作为另一舷舵机的舵令信号执行舵角闭环控制。其优点是设计简单，静态同步精度高。缺点是跟随一舷的舵机要以主动侧的一舷舵机反馈作为参考，跟随一舷舵机的控制具有滞后性，动态同步精度差。
技术实现思路
1、针对上述问题，提出了一种船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法。
2、本专利技术的技术方案为：一种船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法，两舷的控制器分别以舵令和本舷舵角反馈信号的差值作为输入，两舷的控制器均采用位置闭环方式对舵角进行角度跟随控制，在两舷的控制器输出端叠加一路同步补偿信号，同步补偿信号由本舷舵角反馈信号和另一舷的舵角反馈信号的差值的负反馈信号经放大调整构成，同步补偿信号对两舷的控制器输出
3、进一步，所述位置闭环方式对舵角进行角度跟随控制具体方法：舵角指令装置输出的舵令和舷舵角反馈装置输出的舵角反馈信号的差值作为控制器输入，控制器输出排量给定电压信号给泵控放大板,泵控放大板接收实时变量泵的排量信号，泵控放大板输出控制信号控制比例阀动作；变量泵内部的变量机构在比例阀的控制作用下带动变量泵内部斜盘偏转，实现变量泵的方向切换和排量大小的控制；变量泵输出压力油驱动推舵机构，最终驱动舵柄转动，舵柄通过舵杆与舵叶机械连接，实现操舵。
4、进一步，所述舵柄上安装有舵角反馈装置，舵角反馈装置在舵柄等转动时，实时采集本舷舵角反馈信号。
5、进一步，所述泵控放大板，用于驱动比例阀动作，泵控放大板输入最大值为±9v与正反最大排量输出呈线性关系，泵控放大板通过变量泵内部配备斜盘角度传感器实时采集变量泵的排量信号，排量信号反馈至泵控放大板，泵控放大板通过速度闭环实现泵自身排量的稳定输出。
6、进一步，所述的同步补偿信号，在单舷舵机动作时，即不需要两舷同步操舵时，两舷舵机同步补偿信号自动脱离。
7、进一步，所述的同步补偿信号采取交叉耦合方式分别叠加至两舷的控制器的输出信号上，并且每舷的同步补偿信号可进行单独调节，两路同步补偿并行，提高舵的同步效率。
8、本专利技术的有益效果在于：本专利技术船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法，通过将两舷舵角反馈信号的偏差信号作为同步补偿信号对控制器的输出进行修正，既保证了两舷舵机均能够快速响应和静态同步精度，又能有效提高两舷舵机在运动过程中的动态同步精度。而且，所述控制器能够在同步操舵工况和独立操舵工况之间切换。
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1.一种船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法，其特征在于，两舷的控制器分别以舵令和本舷舵角反馈信号的差值作为输入，两舷的控制器均采用位置闭环方式对舵角进行角度跟随控制，在两舷的控制器输出端叠加一路同步补偿信号，同步补偿信号由本舷舵角反馈信号和另一舷的舵角反馈信号的差值的负反馈信号经放大调整构成，同步补偿信号对两舷的控制器输出的排量给定电压信号进行修正；两舷的同步补偿信号极性相反，同步补偿信号具有单独调节补偿系数；当两舷舵角反馈信号的偏差超出阈值，舵速快的一侧舵机的同步补偿信号为负信号进行减速，速度慢的一侧舵机的同步补偿信号为正信号进行加速，两舷同时进行补偿，直至两舷舵角反馈信号偏差值低于设定阈值。
2.根据权利要求1所述的船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法，其特征在于，所述位置闭环方式对舵角进行角度跟随控制具体方法：舵角指令装置输出的舵令和舷舵角反馈装置输出的舵角反馈信号的差值作为控制器输入，控制器输出排量给定电压信号给泵控放大板,泵控放大板接收实时变量泵的排量信号，泵控放大板输出控制信号控制比例阀动作；变量泵内部的变量机构在比例阀的控制作用下带动变量泵内部斜盘
3.根据权利要求2所述的船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法，其特征在于，所述舵柄上安装有舵角反馈装置，舵角反馈装置在舵柄等转动时，实时采集本舷舵角反馈信号。
4.根据权利要求2所述的船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法，其特征在于，所述泵控放大板，用于驱动比例阀动作，泵控放大板输入最大值为±9V与正反最大排量输出呈线性关系，泵控放大板通过变量泵内部配备斜盘角度传感器实时采集变量泵的排量信号，排量信号反馈至泵控放大板，泵控放大板通过速度闭环实现泵自身排量的稳定输出。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法，其特征在于，所述的同步补偿信号，在单舷舵机动作时，即不需要两舷同步操舵时，两舷舵机同步补偿信号自动脱离。
6.根据权利要求2至4中任意一项所述的船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法，其特征在于，所述的同步补偿信号采取交叉耦合方式分别叠加至两舷的控制器的输出信号上，并且每舷的同步补偿信号可进行单独调节，两路同步补偿并行，提高舵的同步效率。
...【技术特征摘要】
1.一种船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法，其特征在于，两舷的控制器分别以舵令和本舷舵角反馈信号的差值作为输入，两舷的控制器均采用位置闭环方式对舵角进行角度跟随控制，在两舷的控制器输出端叠加一路同步补偿信号，同步补偿信号由本舷舵角反馈信号和另一舷的舵角反馈信号的差值的负反馈信号经放大调整构成，同步补偿信号对两舷的控制器输出的排量给定电压信号进行修正；两舷的同步补偿信号极性相反，同步补偿信号具有单独调节补偿系数；当两舷舵角反馈信号的偏差超出阈值，舵速快的一侧舵机的同步补偿信号为负信号进行减速，速度慢的一侧舵机的同步补偿信号为正信号进行加速，两舷同时进行补偿，直至两舷舵角反馈信号偏差值低于设定阈值。
2.根据权利要求1所述的船舶电气同步液压舵机和电气同步控制方法，其特征在于，所述位置闭环方式对舵角进行角度跟随控制具体方法：舵角指令装置输出的舵令和舷舵角反馈装置输出的舵角反馈信号的差值作为控制器输入，控制器输出排量给定电压信号给泵控放大板,泵控放大板接收实时变量泵的排量信号，泵控放大板输出控制信号控制比例阀动作；变量泵内部的变量机构在比例阀的控制作用下带动变量泵内部斜盘偏转，实现变量泵的方向切换和排量大小的控...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦伟然，马瑜安，朱晓光，夏海红，刘超，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所，
类型：发明
国别省市：
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