【技术实现步骤摘要】
本申请涉及船舶自动化控制，具体涉及一种船舶的多推进器协同推进控制方法及系统。
技术介绍
1、目前，用于极地科考的船舶逐渐采用柴电推进系统提供动力，柴电推进系统包括柴油机组和吊舱，其中，柴油机组发电作为动力源，同时吊舱提供电力一同推进船舶。
2、然而，极地科考的航行环境较为复杂，船舶需要频繁在不同航行工况和不同操作模式之间进行匹配切换，现有的船舶的协同推进控制方法响应速度较慢，无法适应复杂的航行环境，影响船舶安全。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种船舶的多推进器协同推进控制方法，通过基于航速和主站手柄位置识别航行工况，并匹配操作模式，以将电站可用功率分配给多个推进器，解决现有技术中推进控制方法响应速度较慢，无法适应复杂的航行环境，影响船舶安全的问题；本申请实施例还提供一种船舶的多推进器协同推进控制系统。
2、本申请实施例提供一种船舶的多推进器协同推进控制方法，用于通过船舶的操控系统控制多个推进器以进行船舶推进，所述推进控制方法包括：
3、获取所述船舶的航速、主站手柄位置和电站可用功率；
4、基于所述航速和所述主站手柄位置识别所述船舶当前的航行工况；
5、基于预设的匹配关系，获取所述航行工况匹配的操作模式；
6、基于所述航行工况、所述操作模式和预设的不同所述航行工况之间的切换控制策略，将所述电站可用功率分配给多个所述推进器，进行所述船舶的推进。
7、在一些实施例中，所述航行工况被配置为包括敞水工况
8、其中，所述敞水工况可以根据所述航速划分为多个不同航速的敞水工况。
9、在一些实施例中，所述航行工况基于以下步骤进行识别：
10、响应于所述主站手柄位置为预设档位，识别所述航行工况为所述敞水工况；
11、响应于所述船舶的人机操作界面中输入的操作步骤，识别所述航行工况为所述敞水工况、所述机动航行工况、所述紧急停船工况或者所述破冰工况；
12、响应于所述航速位于预设航速区间，且所述推进器的扭矩在第一预设时间内上升至同航速时敞水工况的预设倍数或者以上，识别所述航行工况为破冰工况；
13、响应于所述操控系统发生轴桨故障、吊舱故障、配电板故障、控制子系统中央处理器故障或者主站手柄故障时，识别所述航行工况为故障工况。
14、在一些实施例中，所述切换控制策略预设为：
15、响应于所述主站手柄位置，切换多个不同航速的所述敞水工况；
16、响应于所述操控系统处于所述机动航行工况，通过所述船舶的人机操作界面控制所述操控系统进入预设航速的所述敞水工况；
17、响应于所述操控系统处于预设航速的所述敞水工况或者所述破冰工况，通过所述人机操作界面控制所述操控系统进入机动航行工况；
18、响应于所述操控系统处于所述机动航行工况，通过所述人机操作界面控制所述操控系统进入破冰工况；
19、响应于所述操控系统处于所述敞水工况，且所述航速位于预设航速区间，所述操控系统识别并进入破冰工况；
20、响应于所述船舶发生轴桨故障、吊舱故障、配电板故障、控制子系统中央处理器故障或者主站手柄故障时，所述操控系统切换进入故障工况。
21、在一些实施例中，所述操作模式被配置为包括自动巡航模式、自动巡航-联控模式、手轮模式、手轮-联控模式、手柄模式和手柄-联控模式。
22、在一些实施例中，所述航行工况与所述操作模式基于以下预设的所述匹配关系进行匹配：
23、所述敞水工况中预设的第一航速工况、第二航速工况、第三航速工况和第四航速工况匹配所述自动巡航-联控模式、所述手轮-联控模式或者所述手柄-联控模式；
24、所述敞水工况中预设的第五航速工况匹配所述手轮-联控模式或者所述手柄-联控模式；
25、所述破冰工况匹配所述手柄模式或者所述手柄-联控模式。
26、在一些实施例中，所述基于所述航行工况、所述操作模式和预设的不同所述航行工况之间的切换控制策略，将所述电站可用功率分配给多个所述推进器，进行所述船舶的推进的步骤，包括：
27、响应于所述航行工况为所述敞水工况中预设的第一航速工况或者第二航速工况，所述推进器的功率分配为：第一给定功率：第二给定功率：第三给定功率＝p1:p2:p3；其中，所述第一给定功率为多个所述推进器中第一吊舱推进器的给定功率，所述第二给定功率为多个所述推进器中第二吊舱推进器的给定功率，所述第三给定功率为多个所述推进器中轴桨推进器的给定功率；
28、响应于所述航行工况为所述敞水工况中预设的第三航速工况或者第四航速工况，所述推进器的功率分配为：所述第一给定功率：所述第二给定功率：所述第三给定功率＝p4:p5:p6；
29、当所述航行工况为所述敞水工况中预设的第五航速工况，所述推进器的功率分配为：所述第一给定功率：所述第二给定功率＝p7:p8；
30、当所述航行工况为所述破冰工况时，所述推进器的功率分配为：所述第一给定功率：所述第二给定功率：所述第三给定功率＝p9:p10:p11。
31、在一些实施例中，还包括：
32、响应于所述船舶发生推进器故障，基于所述航行工况、所述操作模式和所述切换控制策略，采用预先设定的安保功率分配策略，进行所述船舶的推进；
33、其中，所述推进器故障包括单舷吊舱故障、轴桨故障和破冰故障。
34、在一些实施例中，所述安保功率分配策略包括：
35、响应于所述船舶发生所述单舷吊舱故障或者所述轴桨故障，且所述船舶当前处于预设航速的所述敞水工况，所述船舶进入所述故障工况；
36、获取所述操控系统当前的所述操作模式；
37、控制发生故障的所述推进器停机，维持正常运行的所述推进器工作；
38、响应于所述推进器的实际功率小于额定功率，增加正常运行的所述推进器的输出功率，保持所述航速不变。
39、在一些实施例中，所述安保功率分配策略还包括：
40、响应于所述船舶发生所述破冰故障，且所述船舶当前处于所述破冰工况，维持所述操控系统当前的所述操作模式不变；
41、确定故障推进器和正常推进器；
42、将所述故障推进器的第一给定功率变更为所述故障推进器的实际转速功率，并延时第二预设时间；
43、响应于所述正常推进器的实际功率小于额定功率，增加所述正常推进器的第二给定功率，并延时第三预设时间；
44、将所述第一给定功率和所述第二给定功率变更为主站手柄功率，检测所述故障推进器的当前状态；
45、响应于所述故障推进器未恢复正常，返回步骤将所述故障推进器的第一给定功率变更为所述故障推进器的实际转速功率，并延时第二预设时间，直至所述故障推进器恢复正常。
46、相应的，本申请实施例还本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，用于通过船舶的操控系统协同控制多个推进器以进行船舶推进，所述协同推进控制方法包括：
2.如权利要求1所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述航行工况被配置为包括敞水工况、机动航行工况、紧急停船工况、破冰工况和故障工况；
3.如权利要求2所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述航行工况基于以下步骤进行识别：
4.如权利要求2所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述切换控制策略预设为：
5.如权利要求2所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述操作模式被配置为包括自动巡航模式、自动巡航-联控模式、手轮模式、手轮-联控模式、手柄模式和手柄-联控模式。
6.如权利要求5所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述航行工况与所述操作模式基于以下预设的所述匹配关系进行匹配：
7.如权利要求5所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述基于所述航行工况、所述操作模式和预设的不同所述航行工况之间的切换
8.如权利要求3所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，还包括：
9.如权利要求8所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述安保功率分配策略包括：
10.如权利要求9所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述安保功率分配策略还包括：
11.一种船舶的多推进器协同推进控制系统，其特征在于，用于通过船舶的操控系统控制多个推进器以进行船舶推进，所述推进控制系统包括：
12.如权利要求11所述的船舶的多推进器协同推进控制系统，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，用于通过船舶的操控系统协同控制多个推进器以进行船舶推进，所述协同推进控制方法包括：
2.如权利要求1所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述航行工况被配置为包括敞水工况、机动航行工况、紧急停船工况、破冰工况和故障工况；
3.如权利要求2所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述航行工况基于以下步骤进行识别：
4.如权利要求2所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述切换控制策略预设为：
5.如权利要求2所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述操作模式被配置为包括自动巡航模式、自动巡航-联控模式、手轮模式、手轮-联控模式、手柄模式和手柄-联控模式。
6.如权利要求5所述的船舶的多推进器协同推进控制方法，其特征在于，所述航行工况与所述操作模...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈德富，周晓洁，周特威，刘张超，杜言峰，金立源，蔡吉闽，朱洪宇，王鑫，尹彬，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：
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