一种具有多收放手段的机载吊放声纳绞车及其控制方法

文档序号:8047314阅读:347来源:国知局
专利名称:一种具有多收放手段的机载吊放声纳绞车及其控制方法
技术领域
本发明涉及机载吊放声纳绞车的技术范畴,尤其涉及内嵌预测控制的专家系统、 提供多收放手段的吊放声纳绞车。
背景技术
装备吊放声纳的舰载直升机是反潜的有力武器,现有技术条件下,反潜直升机与潜艇的博弈中占据明显优势。吊放声纳具有尺寸小、重量轻、机动灵活、反应速度快,能探测、识别和追踪多个目标,且可长期反复使用等优点。“先敌发现”是信息战获胜的首要条件,由于吊放声纳的安装平台是舰载直升机,直升机的航程事实上就是反潜直升机母舰“先敌发现”的距离。另一方面,无论是潜艇或是反潜机母舰的舰载声纳均受到舰艇自身噪声的干扰,导致舰载声纳的效用大打折扣;而直升机与吊放声纳分别位于气、液两种工作介质,即直升机噪声基本不会干扰吊放声纳的工作、也不易被潜艇声纳探测,这不仅有助于吊放声纳的“先敌发现”,更有利于直升机自身的安全。因此,机载吊放声纳得到各国海军的极大关注;同样,机载吊放声纳必配的收放系统一绞车亦成为研究热点。吊放声纳起源于 20世纪40年代末的美国,最早装备是AN/AQS-l、-3 ;其他国家通过引进美国的产品,或仿制或自行研制,如法国的HS-12,俄罗斯的B Γ C-3等。机载吊放声纳必配的收放系统--绞车,典型产品有美国的 AN/AQS-13/18、AN/AQS-22,法国的 DUAV-1 (-1Β)、HS-70、HS-71 (DUAV-4)、HS-73、HS-12 等。我国在引进国外吊放声纳绞车的基础上,开展了全方位的消化吸收和自主研发, 取得了一系列成果。目前,吊放声纳绞车应具备的技术特征己形成共识安全可靠和高可用性,轻量化和高效性,对不同环境(不稳定的气流或直升机必需的战场机动)的适应能力以及与直升机临界设计的协调配合等。所谓临界设计,是指直升机各系统大多按材料、器件的临界值设计,其设计余量大大小于通常的工程设计。显然,满足吊放声纳绞车的需求是对设计工作的严峻考验。

发明内容
一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车包括缆位角传感器(1)、计长滑轮 (2)、张力传感器(3)、缆绳(4)、卷筒(5)、排缆滑轮(6)、排缆轴(7)、下限传感器(8)、测速发电机(9)、刹车(10)、接近传感器(11)、应急电机(12)、减速箱(13)、液压马达(14)、伺服阀(15)、电磁阀(16)、上限传感器(17)、断缆装置(18)、缆长传感器(19)、控制盒(19),控制盒(19)包括显示器(1901)、控制器(1902)、应急开关(1903)、提升开关(1904)、下放开关 (1905);其中,缆绳(4) 一端固定在卷筒(5)上,缆绳(4)的另一端依次经过排缆滑轮(6)、 计长滑轮(2)、缆位角传感器(1)、上限传感器(17)、断缆装置(18),计长滑轮(2)位于缆绳 (4)的出口处,缆长传感器(3)安装在计长滑轮(2)上,排缆滑轮(6)与排缆轴(7)相连,卷筒(5)分别与下限传感器(8)、减速箱(13)相连,减速箱(13)与测速发电机(9)、刹车(10)、 接近传感器(11)、应急电机(12)、液压马达(14)相连,液压马达(14)与伺服阀(15)相连,电磁阀(16)与刹车(10)相连,控制盒(19)分别与缆位角传感器(1)、缆长传感器(3)、下限传感器(8)、测速发电机(9)、接近传感器(11)、伺服阀(15)、电磁阀(16)、上限传感器(17)相连。一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车的缆绳根据缆长传感器的脉冲信号, 计算出计长滑轮旋转的圈数,根据公式Z=A^Mn计算出放缆长度,其中Z为放缆长度,#力计长滑轮旋转圈数,々为计长滑轮直径。一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车的控制盒电路控制器的引脚22与显示器的引脚11相连、控制器的引脚沈与显示器的引脚12相连、控制器的引脚四与显示器的引脚15相连、控制器的引脚30与显示器的引脚16相连、控制器的引脚31与显示器的引脚17相连、显示器的引脚21与电容C1、C2的一端并联后与Vdd相连、显示器的引脚4与电阻Rl的一端相连、显示器的引脚3与电容C3的一端相连、显示器的引脚2与电容C4、C5 的一端并联后与Vcc相连、显示器的引脚19、20与电容Cl、C2、C3、C4、C5的另一端以及电阻Rl的另一端并联后接地,提升开关的引脚2与控制器引脚38相连、提升开关的引脚1与电阻R3的一端相连、下放开关的引脚2与控制器引脚39相连、下放开关的引脚1与电阻R2 的一端相连、应急开关的引脚2与控制器的引进45相连、应急开关的引脚1与电阻R4的一端相连、电阻R2的另一端与电阻R3、R4的另一端并联后接Vcc ;其中控制器采用ARM7芯片 LPC2114,显示器采用 0S128064P。—种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车的控制方法采用绞车控制盒作为绞车的核心控制单元,接收来自缆位角传感器、张力传感器、下限传感器、测速发电机、接近传感器、上限传感器、缆长传感器的绞车状态信号,控制电磁阀和伺服阀的动作,控制器提供 RS-422串行接口,发送绞车的状态信息,用于直升机悬停控制以及出现紧急情况时,启动断缆装置断缆自保;绞车控制盒内嵌预测控制的专家系统,专家系统根据直升机高度变化、 速度值判别绞车的平稳/非平稳外部工况,参照缆长和直升机高度值、专家系统输出缆绳收放速度给定值并实施速度预测控制;在平稳工况下,绞车在最短时间内使放缆速度达到 4m/s,并保持勻速直到距海平面4米时均勻减速,在距海平面1米时将速度控制在2m/s,入水后加速至4m/s,直至距目的地2米时勻减速,到达指定位置后减速停止;在非平稳工况下,绞车以均勻加速使放缆速度达到2m/s,并保持勻速直到入水,入水后加速至3. 5m/s,直至距目的地3米时勻减速,到达指定位置后减速停止;液压马达(14)在绞车收放声纳时以马达/泵两种不同模式工作;绞车提升负载时,液压马达(14)处于马达工作模式高压油经伺服阀(15)的A 口至液压马达(14)的A腔,推动液压马达(14)旋转,油从液压马达(14) B腔、直接回油箱。液压马达(14)旋转通过减速带动卷筒(5)旋转将缆绳(4)缠绕在卷筒 (5)上,缆绳(4)带动负载提升,在提升过程中,伺服阀(15)的B 口没有用到,四通的伺服阀 (15)当作三通在使用,停止时逐渐将伺服阀(15)控制电流减小到零,绞车速度逐渐减速至停止,然后将电磁阀(16)断电,刹车(10)制动;绞车下放负载时,液压马达(14)处于泵工作模式液压马达(14)从B腔吸油,在液压马达(14)A腔泵出的油经伺服阀(15)A 口通往伺服阀(15) T 口再回到液压马达(14) B腔,形成了一个回路,通过回油节流的方式平衡负载力;停止时逐渐将伺服阀(15)控制电流减小到零,阀口液阻逐渐增大,液压马达(14)泵出的流量逐渐减小,绞车下放速度逐渐减小,最后停止。一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车的控制方法,其特征在于所述的内嵌预测控制的专家系统包括人机界面、解释机制、推理机、知识获取、数据库、知识库6个部分组成,其中推理机中内嵌预测控制单元。专家系统对吊放声纳绞车控制基于规则的推理机, 其中,专家系统的知识库包括如下10条规则规则1
如果限位开关闭合则电机停转规则2
如果气流不稳定直升机姿态调节成功则 绞车进入平稳工况规则3
如果气流不稳定直升机姿态调节失败则 绞车进入非平稳工况规则4
如果缆位角信号出现偏移则 直升机调节运动姿态规则5
如果直升机水平机动缆位角信号出现横向偏移则 缆速动态修正规则6
如果接近限位开关闭合则 绞车慢速就位规则7
如果直升机高速运动则 快速收缆规则8
如果绞车液压、电动收放控制失效则 切换手动控制模式规则9
如果开始收缆则 液压马达切换工作模式规则10
如果绞车出现故障直升机姿态不可控则 应急切缆
本发明的目的是克服现有缆绳绞车的不足,提供一种配置三种收放手段具有安全可靠和高可用性、采用内嵌预测控制的专家系统具备适应不同环境以及与直升机临界设计配合的轻量化高效吊放声纳绞车。本发明与背景技术相比,具有的有益效果是
1)吊放声纳绞车提供液压、电动、手动三种收放手段,以及危急情况下断缆自保(直升机和机务人员)的应急措施,达到了绞车的安全可靠和高可用性;
2)绞车收放声纳时,液压马达分别以马达/泵两种不同模式工作,实现了与直升机临界设计的良好配合;
3)缆绳出口处的计长滑轮上安装缆长传感器,消除了绞车多层排缆时各层排缆直径不一的误差,提高了控制精度;
4)吊放声纳绞车采用内嵌预测控制的专家系统,专家系统根据直升机高度变化、速度值判别绞车的平稳/非平稳外工况,参照缆长和直升机高度值、专家系统输出缆绳收放速度给定值并实施速度预测控制,不仅满足了环境适应性要求,而且兼顾了高效安全性要求。


图1是吊放声纳绞车结构图; 图2是缆长传感器原理图3A是缆长传感器顺时针(CW)输出信号图; 图3B是缆长传感器逆时针(CCW)输出信号图; 图4是缆长传感器安装图; 图5是吊放声纳绞车的控制盒电路图; 图6是吊放声纳绞车控制结构图; 图7是平稳工况放缆速度图; 图8是非平稳工控放缆速度图; 图9是吊放声纳绞车液压原理图; 图10是内嵌预测控制的专家系统框图; 图11是简化液压系统原理图; 图12是专家系统规则机; 图13是吊放声纳绞车控制系统流程图。
具体实施例方式如图1、图2所示,一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车包括缆位角传感器 (1)、计长滑轮(2)、张力传感器(3)、缆绳(4)、卷筒(5)、排缆滑轮(6)、排缆轴(7)、下限传感器(8)、测速发电机(9)、刹车(10)、接近传感器(11)、应急电机(12)、减速箱(13)、液压马达(14)、伺服阀(15)、电磁阀(16)、上限传感器(17)、断缆装置(18)、缆长传感器(19)、 控制盒(19),控制盒(19)包括显示器(1901)、控制器(1902)、应急开关(1903)、提升开关 (1904)、下放开关(1905);其中,缆绳(4) 一端固定在卷筒(5)上,缆绳(4)的另一端依次经过排缆滑轮(6)、计长滑轮(2)、缆位角传感器(1)、上限传感器(17)、断缆装置(18),计长滑轮(2)位于缆绳(4)的出口处,缆长传感器(3)安装在计长滑轮(2)上,排缆滑轮(6)与排缆轴(7)相连,卷筒(5)分别与下限传感器(8)、减速箱(13)相连,减速箱(13)与测速发电机 (9)、刹车(10)、接近传感器(11)、应急电机(12)、液压马达(14)相连,液压马达(14)与伺服阀(15)相连,电磁阀(16)与刹车(10)相连,控制盒(19)分别与缆位角传感器(1)、缆长传感器(3)、下限传感器(8)、测速发电机(9)、接近传感器(11)、伺服阀(15)、电磁阀(16)、上限传感器(17)相连。缆长传感器的原理、输出信号如图2、图3A、图;3B所示,缆长传感器为增量式光电旋转编码器(型号E6B2-CWZ6C)。本绞车选用轴式张力传感器对张力进行直接检测,型号为LMP20_49,量程为 (TlOOOkg,经放大后的输出信号为4 20mA。速度传感器检测缆绳收放的速度,其信号作为速度闭环控制的反馈信号;本绞车的速度传感器为测速发电机,型号为45CY004。上限传感器用于检车绞车是否将缆绳完全收回。上限传感器选用微动开关用机械方式触发。微动开关型号为XCG3Z1,使用其常闭触点,对应端子1、2,上限被触发时触点断开。下限传感器用于检测缆绳是否被放完。防止过量放缆导致缆绳丢失。下限传感器也采用微动开关,型号为XCF3Z1,使用其常开触点,对应端子1、4,到达下限前,由缆绳压住微动开关使触点闭合,缆绳放至下限位时,缆绳离开微动开关,触点断开。接近传感器用于在缆绳完全收回前!Μ给出信号,绞车控制系统根据该信号对绞车进行限速,使绞车以慢速就位。以保护缆绳和被收放的仪器设备。接近传感器选用微动开关,型号为XCG3Z1,使用其常闭触点,对应端子1、2,接近时,触点断开。缆位角传感器用于在直升机悬停时检测吊放缆绳在纵向和横向两个方向上偏离中心位置的角度绞车平台可根据缆位角信号调整平台位置,使缆绳始终与水平面垂直,这样可以保证被收放仪器设备的姿态稳定,便于仪器设备高性能工作。缆位传感器选用霍尔型非接触式高精密电位器,信号经放大匹配后输出范围为0 士5V。缆位角信号有两路, 一路检测横向缆位偏移角度,一路用于检测纵向缆位偏移角。电磁阀用于绞车启动时液压松开刹车;伺服阀用于控制液压马达的转速和转动方向,液压马达再通过减速器减速后驱动卷筒转动。当液压系统失效时,绞车可以通过应急电动机将放出去的缆收回。绞车还可以通过手摇提升在短距离内对缆进行收放,不适于长距离收放。紧急情况下,可以通过断缆装置迅速切断声纳缆绳。断缆装置采用电点火炸药推动切断缆绳。如图4所示,检测绞车放出缆绳的长度,通常通过对卷筒转动的圈数进行计数来实现;这种方式的固有缺点是绞车多层排缆时,由于每层排缆的直径不一样,卷筒转动圈数的计数值和缆长仅在同一层是线性关系,不同层之间需要根据直径对比例系数进行修正,计算繁琐且引进误差;此外,缆长的精度还受到排缆整齐程度的影响。为了提高缆长的精度,计长滑轮位于缆绳的出口处,缆长传感器安装在计长滑轮上,绞车收放时,控制器根据缆长传感器的脉冲信号,计算出计长滑轮旋转的圈数,根据公式计算出放缆长度,其中Z为放缆长度,#力计长滑轮旋转圈数,々为计长滑轮直径。由于缆绳过导轮时直径为定值,导轮的圈数计数值和缆长是简单的线性关系,且与排缆整齐度无关。如图5所示,一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车的控制盒电路控制器的引脚22与显示器的引脚11相连、控制器的引脚沈与显示器的引脚12相连、控制器的引脚29与显示器的引脚15相连、控制器的引脚30与显示器的引脚16相连、控制器的引脚31 与显示器的引脚17相连、显示器的引脚21与电容C1、C2的一端并联后与Vdd相连、显示器的引脚4与电阻Rl的一端相连、显示器的引脚3与电容C3的一端相连、显示器的引脚2与电容C4、C5的一端并联后与Vcc相连、显示器的引脚19,20与电容Cl、C2、C3、C4、C5的另一端以及电阻Rl的另一端并联后接地,提升开关的引脚2与控制器引脚38相连、提升开关的引脚1与电阻R3的一端相连、下放开关的引脚2与控制器引脚39相连、下放开关的引脚 1与电阻R2的一端相连、应急开关的引脚2与控制器的引进45相连、应急开关的引脚1与电阻R4的一端相连、电阻R2的另一端与电阻R3、R4的另一端并联后接Vcc ;其中控制器采用ARM7芯片LPC2114,显示器采用0S128064P。

如图6所示,一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车的控制方法,采用绞车控制盒作为绞车的核心控制单元,接收来自缆位角传感器、张力传感器、下限传感器、测速发电机、接近传感器、上限传感器、缆长传感器的绞车状态信号,控制电磁阀和伺服阀的动作,控制器提供RS-422串行接口,发送绞车的状态信息,用于直升机悬停控制以及出现紧急情况时,启动断缆装置断缆自保;绞车控制盒内嵌预测控制的专家系统,专家系统根据直升机高度变化、速度值判别绞车的平稳/非平稳外部工况,参照缆长和直升机高度值、专家系统输出缆绳收放速度给定值并实施速度预测控制;如图7所示,在平稳工况下,绞车在最短时间内使放缆速度达到4m/s,并保持勻速直到距海平面4米时均勻减速,在距海平面1 米时将速度控制在2m/s,入水后加速至4m/s,直至距目的地2米时勻减速,到达指定位置后减速停止;以距海平面15米高度空中放缆至距海平面-50米处为例设声纳投放目的地距在距海平面15米到10米时,绞车均勻加速至4m/s并保持勻速运行,直至距海平面4米时开始均勻减速,在距海平面1米时速度降至2m/s,入水后加速至4m/s,在到距海平面-48 米处均减速,到达指定位置后减速停止;如图8所示,在非平稳工况下,绞车以均勻加速使放缆速度达到2m/s,并保持勻速直到入水,入水后加速至3. 5m/s,直至距目的地3米时勻减速,到达指定位置后减速停止。以距海平面15米高度空中放缆距海平面-50米处为例在距海平面15米到10米时,绞车均勻加速至2m/s并保持勻速运行,直至入水,入水后加速至 3. 5m/s,在到距海平面-47米处均减速,到达指定位置后减速停止。如图9所示,液压马达 (14)在绞车收放声纳时以马达/泵两种不同模式工作;绞车提升负载时,液压马达(14)处于马达工作模式高压油经伺服阀(15)的A 口至液压马达(14)的A腔,推动液压马达(14) 旋转,油从液压马达(14)B腔、直接回油箱。液压马达(14)旋转通过减速带动卷筒(5)旋转将缆绳(4)缠绕在卷筒(5)上,缆绳(4)带动负载提升,在提升过程中,伺服阀(15)的B 口没有用到,四通的伺服阀(15)当作三通在使用,停止时逐渐将伺服阀(15)控制电流减小到零,绞车速度逐渐减速至停止,然后将电磁阀(16)断电,刹车(10)制动;绞车下放负载时, 液压马达(14)处于泵工作模式液压马达(14)从B腔吸油,在液压马达(14)A腔泵出的油经伺服阀(15)A 口通往伺服阀(15)T 口再回到液压马达(14)B腔,形成了一个回路,通过回油节流的方式平衡负载力;停止时逐渐将伺服阀(15)控制电流减小到零,阀口液阻逐渐增大,液压马达(14)泵出的流量逐渐减小,绞车下放速度逐渐减小,最后停止。如图10所示,一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车的内嵌预测控制的专家系统包括人机界面、解释机制、推理机、知识获取、数据库、知识库6个部分组成,其中推理机中内嵌预测控制单元。为了提高专家系统推理机的工作效率,专家系统对绞车的液压系统进行简化,简化后的液压系统为一三通阀控制液压马达,如图11所示。由于伺服阀的频宽远大于液压固有频率,假设伺服阀近似为比例环节,绞车提升时马达工作在马达工况,阀的线性化流量方程为
权利要求
1.一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车,其特征包括缆位角传感器(1)、计长滑轮(2)、张力传感器(3)、缆绳(4)、卷筒(5)、排缆滑轮(6)、排缆轴(7)、下限传感器(8)、 测速发电机(9)、刹车(10)、接近传感器(11)、应急电机(12)、减速箱(13)、液压马达(14)、 伺服阀(15)、电磁阀(16)、上限传感器(17)、断缆装置(18)、缆长传感器(19)、控制盒 (19),控制盒(19)包括显示器(1901)、控制器(1902)、应急开关(1903)、提升开关(1904)、 下放开关(1905);其中,缆绳(4)一端固定在卷筒(5)上,缆绳(4)的另一端依次经过排缆滑轮(6)、计长滑轮(2)、缆位角传感器(1)、上限传感器(17)、断缆装置(18),计长滑轮(2)位于缆绳(4)的出口处,缆长传感器(3)安装在计长滑轮(2)上,排缆滑轮(6)与排缆轴(7)相连,卷筒(5)分别与下限传感器(8)、减速箱(13)相连,减速箱(13)与测速发电机(9)、刹车 (10)、接近传感器(11)、应急电机(12)、液压马达(14)相连,液压马达(14)与伺服阀(15)相连,电磁阀(16)与刹车(10)相连,控制盒(19)分别与缆位角传感器(1)、缆长传感器(3)、 下限传感器(8)、测速发电机(9)、接近传感器(11)、伺服阀(15)、电磁阀(16)、上限传感器 (17)相连。
2.根据权利要求1所述的一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车,其特征在于所述的缆绳根据缆长传感器的脉冲信号,计算出计长滑轮旋转的圈数,根据公式计算出放缆长度,其中Z为放缆长度,#力计长滑轮旋转圈数,々为计长滑轮直径。
3.根据权利要求1所述的一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车,其特征在于所述的控制盒电路为控制器的引脚22与显示器的引脚11相连、控制器的引脚沈与显示器的引脚12相连、控制器的引脚四与显示器的引脚15相连、控制器的引脚30与显示器的引脚16相连、控制器的引脚31与显示器的引脚17相连、显示器的引脚21与电容C1、C2的一端并联后与Vdd相连、显示器的引脚4与电阻Rl的一端相连、显示器的引脚3与电容C3的一端相连、显示器的引脚2与电容C4、C5的一端并联后与Vcc相连、显示器的引脚19、20与电容C1、C2、C3、C4、C5的另一端以及电阻Rl的另一端并联后接地,提升开关的引脚2与控制器引脚38相连、提升开关的引脚1与电阻R3的一端相连、下放开关的引脚2与控制器引脚39相连、下放开关的引脚1与电阻R2的一端相连、应急开关的引脚2与控制器的引进45 相连、应急开关的引脚1与电阻R4的一端相连、电阻R2的另一端与电阻R3、R4的另一端并联后接Vcc ;其中控制器采用ARM7芯片LPC2114,显示器采用0S128064P。
4.一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车的控制方法,其特征在于采用绞车控制盒作为绞车的核心控制单元,接收来自缆位角传感器、张力传感器、下限传感器、测速发电机、接近传感器、上限传感器、缆长传感器的绞车状态信号,控制电磁阀和伺服阀的动作, 控制器提供RS-422串行接口,发送绞车的状态信息,用于直升机悬停控制以及出现紧急情况时,启动断缆装置断缆自保;绞车控制盒内嵌预测控制的专家系统,专家系统根据直升机高度变化、速度值判别绞车的平稳/非平稳外部工况,参照缆长和直升机高度值、专家系统输出缆绳收放速度给定值并实施速度预测控制;在平稳工况下,绞车在最短时间内使放缆速度达到4m/s,并保持勻速直到距海平面4米时均勻减速,在距海平面1米时将速度控制在2m/s,入水后加速至4m/s,直至距目的地2米时勻减速,到达指定位置后减速停止;在非平稳工况下,绞车以均勻加速使放缆速度达到2m/s,并保持勻速直到入水,入水后加速至 3. 5m/s,直至距目的地3米时勻减速,到达指定位置后减速停止;液压马达(14)在绞车收放声纳时以马达/泵两种不同模式工作;绞车提升负载时,液压马达(14)处于马达工作模式高压油经伺服阀(15)的A 口至液压马达(14)的A腔,推动液压马达(14)旋转,油从液压马达(14)B腔、直接回油箱,液压马达(14)旋转通过减速带动卷筒(5)旋转将缆绳(4)缠绕在卷筒(5)上,缆绳(4)带动负载提升,在提升过程中,伺服阀(15)的B 口没有用到,四通的伺服阀(15)当作三通在使用,停止时逐渐将伺服阀(15)控制电流减小到零,绞车速度逐渐减速至停止,然后将电磁阀(16)断电,刹车(10)制动;绞车下放负载时,液压马达(14)处于泵工作模式液压马达(14)从B腔吸油,在液压马达(14)A腔泵出的油经伺服阀(15)A 口通往伺服阀(15)T 口再回到液压马达(14)Β腔,形成了一个回路,通过回油节流的方式平衡负载力;停止时逐渐将伺服阀(15)控制电流减小到零,阀口液阻逐渐增大,液压马达(14)泵出的流量逐渐减小,绞车下放速度逐渐减小,最后停止。
5.根据权利要求4所述的一种具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车的控制方法,其特征在于所述的内嵌预测控制的专家系统包括人机界面、解释机制、推理机、知识获取、数据库、知识库6个部分组成,其中推理机中内嵌预测控制单元,专家系统对吊放声纳绞车控制基于规则的推理机,其中,专家系统的知识库包括如下10条规则规则1如果限位开关闭合则电机停转规则2如果气流不稳定直升机姿态调节成功则绞车进入平稳工况规则3如果气流不稳定直升机姿态调节失败则绞车进入非平稳工况规则 4如果缆位角信号出现偏移则 直升机调节运动姿态规则 5如果直升机水平机动缆位角信号出现横向偏移则 缆速动态修正规则 6如果接近限位开关闭合则 绞车慢速就位规则 7如果直升机高速运动则 快速收缆规则 8如果绞车液压、电动收放控制失效则切换手动控制模式规则 9 如果开始收缆则 液压马达切换工作模式规则10如果绞车出现故障直升机姿态不可控则 应急切缆。
全文摘要
本发明公开了具有多种收放手段的机载吊放声纳绞车及其控制方法,吊放声纳绞车包括缆位角传感器(1)、计长滑轮(2)、缆长传感器(3)、缆绳(4)、卷筒(5)、排缆滑轮(6)、排缆轴(7)、下限传感器(8)、测速发电机(9)、刹车(10)、接近传感器(11)、应急电机(12)、减速箱(13)、液压马达(14)、伺服阀(15)、电磁阀(16)、上限传感器(17)、断缆装置(18)、控制盒(19);提供液压、电动、手摇三种收放手段和马达/泵两种液压马达模式工作;通过计长滑轮和缆长传感器,提高缆绳控制精度;采用内嵌预测控制的专家系统根据绞车的平稳/非平稳工况控制缆绳收放速度。
文档编号B66D1/48GK102249162SQ201110169280
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月22日 优先权日2011年6月22日
发明者吴明光, 徐晓忻, 陈立新, 顾海东, 龚方友 申请人:中国船舶重工集团公司第七一五研究所, 浙江大学
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