【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及清淤控制，尤其涉及一种用于水下清淤的控制方法及系统。
技术介绍
1、港口航道水深维护的传统方式主要以挖泥船清淤为主，随着抛泥运距增加至几十公里，清淤费用急剧增加，此外，水下清淤也存在效率低、成本高等问题，并且，随着海洋资源的开发和利用，水下清淤作业在港口建设、航道维护、海底管道铺设等领域中变得越来越重要，传统的水下清淤方法主要依赖于人工操作或简单的机械装置，存在效率低、成本高、安全隐患大等问题；近年来，随着自动化技术和智能控制技术的发展，水下清淤作业逐渐向自动化、智能化方向发展，然而，现有的水下清淤控制方法存在速度控制科学性不强，调节不及预期的问题，难以满足复杂水下环境下的清淤需求。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于水下清淤的控制方法及系统，用于解决现有技术中存在的问题。
2、本专利技术提供了一种用于水下清淤的控制方法，包括：
3、获取用于水下清淤控制的水下环境参数；
4、获取清淤机器人综合清淤效率；
5、根据所述水下环境参数以及所述综合清淤效率对所述清淤机器人进行控制；对所述清淤机器人进行控制包括：对清淤机器人的清淤速度参数进行控制；其中，对清淤机器人的清淤速度参数进行控制具体为：
6、确定用于清淤速度参数控制的数学模型；
7、对所述清淤机器人的清淤速度参数进行修正；
8、对所述清淤机器人的清淤速度参数进行修正具体为：计算所述清淤机器人的清淤速度参数调
9、；
10、式中，为速度调节偏差系数，为速度调节偏差，为速度调节变化率系数，为上一调节周期的速度调节偏差系数；
11、根据所述清淤速度参数调节值和所述清淤速度参数调节值的参考阈值对所述清淤速度参数进行修正。
12、优选地，所述获取清淤机器人综合清淤效率具体为：
13、sa：获取清淤机器人单位时间的清淤量；
14、sb：获取清淤机器人的清淤能耗；
15、sc：获取清淤机器人的时间效率；
16、sd：根据清淤机器人单位时间的清淤量、清淤能耗、时间效率计算清淤机器人的综合清淤效率。
17、优选地，所述清淤量的计算公式为：
18、
19、式中，为清淤机器人单位实际清理的泥浆体积，ρ为泥浆密度；
20、所述清淤机器人的时间效率为单位时间所述清淤机器人完成的清淤作业量；通过时间效率计算公式计算得到；
21、所述时间效率计算公式为：
22、；
23、其中，为清淤机器人的时间效率，q为清淤量，t为清淤机器人的作业时间；
24、综合清淤效率的计算公式为：
25、；
26、式中，为清淤机器人的综合清淤效率，p为清淤机器人的清淤能耗，为清淤机器人的时间效率，、为系数。
27、优选地，所述用于清淤速度参数控制的数学模型具体为：
28、；
29、式中， 为底质类型参数，ρ 为水的密度，v为清淤机器人的清淤速度，为水流速参数； a为清淤机器人综合清淤效率调节系数，为清淤机器人的综合清淤效率。
30、优选地，根据所述清淤速度参数调节值和所述清淤速度参数调节值的参考阈值对所述清淤速度参数进行修正具体为：若所述清淤速度参数调节值大于所述清淤速度参数调节值的参考阈值，则调节清淤速度参数，否则，不调节清淤速度参数。
31、优选地，所述水下环境参数包括水深、流速、底质类型。
32、优选地，通过压力传感器或者声呐实现水深测量；在采用压力传感器测量水深时，利用压力水深公式实现水深的测量；压力水深公式为：
33、
34、式中，为水压，通过压力传感器测量得到，ρ 为水的密度，g为重力加速度，h 为水深。
35、优选地，若清淤区域为浅水区域，则采用压力传感器测量水深，若清淤区域为深水区域，则采用声呐测量水深。
36、根据本专利技术的另一方面，提供一种用于水下清淤的控制系统，所述系统采用上述的一种用于水下清淤的控制方法，所述系统包括：
37、水下环境参数获取模块，用于获取用于水下清淤控制的水下环境参数；
38、综合清淤效率获取模块，用于获取清淤机器人综合清淤效率；
39、控制模块，用于根据所述水下环境参数以及所述综合清淤效率对所述清淤机器人进行控制。
40、本专利技术实施例具有以下技术效果：
41、本专利技术在对水下清淤机器人的清淤作业进行控制时，首先采集了水下环境参数和清淤机器人的综合清淤效率参数，根据上述两个参数对清淤机器人的清淤速度进行控制，提高了速度控制的科学性，同时，在具体控制时，基于清淤机器人的水下作业的特殊作业场景，在利用清淤速度参数控制的数学模型计算出清淤速度参数后，设置了清淤速度参数调节值的参考阈值，并将计算的清淤速度参数调节值与清淤速度参数调节值的参考阈值比较进而确定是否调节清淤速度参数，避免了清淤机器人速度调节过程中速度调节不及预期的情况。
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1.一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于：所述获取清淤机器人综合清淤效率具体为：
3.根据权利要求2所述的一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于：所述单位时间的清淤量Q的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于：所述用于清淤速度参数控制的数学模型具体为：
5.根据权利要求1所述的一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于：根据所述清淤速度参数调节值和所述清淤速度参数调节值的参考阈值对所述清淤速度参数进行修正具体为：若所述清淤速度参数调节值大于所述清淤速度参数调节值的参考阈值，则调节清淤速度参数，否则，不调节清淤速度参数。
6.根据权利要求1所述的一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于：所述水下环境参数包括水深、流速和底质类型。
7.根据权利要求1所述的一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于：若清淤区域为浅水区域，则采用压力传感器测量水深，若清淤区域为深水区域，则采用声呐测量水深。
8.根据权利
9.一种用于水下清淤的控制系统，其特征在于，所述系统采用权利要求1-8任一项所述的一种用于水下清淤的控制方法，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于：所述获取清淤机器人综合清淤效率具体为：
3.根据权利要求2所述的一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于：所述单位时间的清淤量q的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于：所述用于清淤速度参数控制的数学模型具体为：
5.根据权利要求1所述的一种用于水下清淤的控制方法，其特征在于：根据所述清淤速度参数调节值和所述清淤速度参数调节值的参考阈值对所述清淤速度参数进行修正具体为：若所述清淤速度参数调节值大于所述清淤速度参数调节值的参考阈值，则调节清淤速度...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈汉宝，陈松贵，王洋，段自豪，胡杰龙，朱婷婷，王依娜，管宁，彭程，张启博，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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