一种无人艇多功能动力系统控制方法、装置及系统与流程

文档序号:15683890发布日期:2018-10-16 20:51阅读:513来源:国知局

本发明涉及一种无人艇多功能动力控制方法、装置及系统,属于无人艇动力控制技术领域。



背景技术:

近几年随着无人技术的发展,无人艇控制技术逐渐引起重视。

目前无人艇的动力系统都是通过对有人艇动力进行控制改装实现,有人艇有三种驱动方式:电力驱动,内置发动机驱动,舷外机驱动。内置发动机和舷外机分为高、中、低三种机型,性能依次降低同时成本也依次降低。根据不同功能和艇型可以选配不同类型的驱动方式,以及不同层次的机型。

目前的无人艇动力控制系统多为只针对某一驱动形式的某一层次的机型进行控制的专用型系统,不具备通用型。



技术实现要素:

为解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种无人艇多功能动力控制方法及系统,实现对不同驱动形式的不同层次的无人艇动力系统的控制,通用性强。

本发明为解决上述问题采取的技术方案的具体步骤如下:

一种无人艇多功能动力系统控制方法,包括:

获取控制指令,所述控制指令包含动力系统类型标识,还包括动力系统电气控制信息和/或动力系统机械控制信息;

根据所述动力系统类型标识确定电气接口单元的电气接口模块和/或机械接口单元的机械接口模块;

向确定的所述电气接口模块发送所述动力系统电气控制信息,向确定的所述机械接口模块发送所述动力系统机械控制信息,以实现对动力系统的控制;

接收并发送确定的所述电气接口模块和/或机械接口模块反馈的动力系统状态信息。

在一可选实施例中,所述的无人艇多功能动力系统控制方法,还包括:

根据所述动力系统类型标识确定监测单元的监测模块;

获取并发送确定的监测模块的监测信息,以使操作人员根据所述监测信息判断动力系统是否正常工作。

在一可选实施例中,所述的无人艇多功能动力系统控制方法,还包括:

根据所述动力系统类型标识确定下行通信接口模块;

向确定的所述下行通信接口模块发送所述控制指令;

接收并发送确定的所述下行通信接口模块反馈的动力系统状态信息。

在一可选实施例中,所述获取控制指令,包括:

根据上行通信接口单元中各上行通信接口模块的优先级确定上行通信接口模块;

通过确定的上行通信接口模块获取控制指令。

一种无人艇多功能动力系统控制装置,包括:

获取模块,用于获取控制指令,所述控制指令包含动力系统类型标识,还包括动力系统电气控制信息和/或动力系统机械控制信息;

确定模块,用于根据所述动力系统类型标识确定电气接口单元的电气接口模块和/或机械接口单元的机械接口模块;

发送模块,用于向确定的所述电气接口模块发送所述动力系统电气控制信息,向确定的所述机械接口模块发送所述动力系统机械控制信息,以实现对动力系统的控制;

接收发送模块,用于接收并发送确定的所述电气接口模块和/或机械接口模块反馈的动力系统状态信息。

一种无人艇多功能动力系统控制系统,包括控制装置、电气接口单元及机械接口单元,所述控制装置包括获取模块、确定模块、发送模块和接收发送模块,所述获取模块用于获取控制指令,所述控制指令包含动力系统类型标识,还包括动力系统电气控制信息和/或动力系统机械控制信息,所述确定模块用于根据所述动力系统类型标识确定电气接口单元的电气接口模块和/或机械接口单元的机械接口模块,所述发送模块用于向确定的所述电气接口模块发送所述动力系统电气控制信息,向确定的所述机械接口模块发送所述动力系统机械控制信息,以实现对动力系统的控制,所述接收发送模块用于接收并发送确定的所述电气接口模块和/或机械接口模块反馈的动力系统状态信息,所述电气接口单元根据接收到的动力系统电气控制信息进行工作,所述机械接口单元根据接收到的动力系统机械控制信息进行工作。

在一可选实施例中,所述机械接口单元包括直线位移驱动模块和液压驱动模块,所述直线位移驱动模块用于推拉档位、油门和/或舵向的机械拉线,以实现对档位、油门和/或舵向的控制,所述液压驱动模块用于驱动舵向液压缸和螺旋桨升降液压缸,以对舵向和螺旋桨升降进行控制。

在一可选实施例中,所述电气接口单元包括开关模块、d/a模块、a/d模块及电机驱动模块,所述开关模块用于控制非电动动力系统的上电、启动或熄火,所述d/a模块用于对所述控制信号进行转换以实现对动力系统的控制,所述a/d模块用于对所述动力系统的状态信息进行转换以实现对动力系统状态监测,所述电机驱动模块用于控制电动动力系统的动力电机开关。

在一可选实施例中,所述控制装置还包括监测目标确定模块,用于根据所述动力系统类型标识确定监测单元的监测模块,所述控制系统还包括监测单元,用于监测并发送所述监测模块的监测信息,所述接收发送模块还用于获取并发送确定的监测模块的监测信息,以使操作人员根据所述监测信息判断动力系统是否正常工作。

在一可选实施例中,所述监测单元包括启动电流监测模块、振动监测模块、转速监测模块、温度监测模块和光敏监测模块,所述启动电流监测模块用于监测动力系统启动电流方向及大小信号,所述振动监测模块用于监测动力系统主机震动状态信息,所述转速监测模块用于监测动力系统传动轴的转速,所述温度检测模块用于监测动力系统温度,所述光敏监测模块用于监测油压指示灯信号,以使操作人员根据所述启动电流的大小和方向判断动力系统是否正常工作,根据所述振动状态信息判断动力系统启停状态,根据所述油压指示灯信号判断是否缺机油,根据所述温度判断冷却水是否堵塞。

在一可选实施例中,所述的一种无人艇多功能动力系统控制系统,还包括下行通信接口单元,所述控制装置还用于根据所述动力系统类型标识确定下行通信接口模块,向确定的所述下行通信接口模块发送所述控制指令,接收并发送确定的所述下行通信接口模块反馈的动力系统状态信息。

在一可选实施例中,所述下行通信接口单元包括can转隔离rs485模块、can转隔离nmea0183模块和can转隔离lan模块和隔离can模块。

在一可选实施例中,所述的一种无人艇多功能动力系统控制系统,其特征在于,还包括上行通信接口单元,所述上行通信接口单元包括优先级依次增高的第一上行通信接口模块、第二上行通信接口模块及第三上行通信接口模块,所述第一上行通信接口模块用于接收应急控制指令,所述第二上行通信接口模块用于接收遥控控制指令,所述第三上行通信接口模块用于接收艇上控制指令。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果:

(1)本发明实施例提供了一种无人艇多功能动力系统控制方法,通过根据动力系统类型标识从电气接口单元及机械接口单元中选择适配的模块,并向适配的模块发送控制指令,实现对不同类型动力系统的控制,提高了控制系统的通用性;

(2)控制装置,检测单元、电气接口单元、机械接口单元、上行通信接口单元和下行通信接口单元都是通过总线连接,接线简单且系统紧凑,体积小。

(3)本方法针对不同的动力系统类型确定不同的间接或直接的监测方法,从而实现对不同动力系统工作状态的监测;

(4)本发明通过根据动力系统类型确定总线通信接口地址,进一步提高了系统的通用性,另外接入总线的通信接口单元的接口均为相应的隔离型接口,可以隔离外部故障点,防止外部设备故障通过通信接口传递给控制系统,提高了系统可靠性;

(5)本发明同时实现了对非数控型动力系统的自动化控制,进一步提高了通用性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种无人艇多功能动力系统控制方法流程图;

图2为本发明一具体实施例提供的无人艇多功能动力系统控制系统示意图。

具体实施方式

以下通过实施例可以进一步理解本发明,但不能限制本发明的内容。该领域的技术熟练人员可根据上述本发明内容对本发明作一些非本质的改进和调整。

参见图1,本发明实施例提供了一种无人艇多功能动力系统控制方法,在艇端执行,包括:

步骤101:获取控制指令,所述控制指令包含动力系统类型标识,还包括动力系统电气控制信息和/或动力系统机械控制信息;

具体地,本发明实施例中,动力系统类型标识可以包括数控内置发动机系统、非数控内置发动机系统、轻型舷外机系统、重型舷外机系统等,本发明不作限定;

步骤102:根据所述动力系统类型标识确定电气接口单元的电气接口模块和/或机械接口单元的机械接口模块;

具体地,本发明实施例中,电气接口单元包含不同类型的动力系统的电气接口模块,机械接口单元包含不同类型的动力系统的机械接口模块,例如,所述机械接口单元包括直线位移驱动模块和液压驱动模块,所述直线位移驱动模块用于推拉档位、油门和/或舵向的机械拉线,以实现对档位、油门和/或舵向的控制,所述液压驱动模块用于驱动舵向液压缸和螺旋桨升降液压缸,以对舵向和螺旋桨升降进行控制;所述电气接口单元包括开关模块、d/a模块、a/d模块及电机驱动模块,所述开关模块用于控制非电动动力系统的上电、启动或熄火,所述d/a模块用于对所述控制信号进行转换以实现对动力系统的控制,所述a/d模块用于对所述动力系统的状态信息进行转换以实现对动力系统状态监测,所述电机驱动模块用于控制电动动力系统的动力电机开关;

本发明可以通过建立动力系统类型标识与电气接口模块及机械接口模块的一一对应关系,实现根据动力系统类型标识确定电气接口模块及机械接口模块;

步骤103:向确定的所述电气接口模块发送所述动力系统电气控制信息,向确定的所述机械接口模块发送所述动力系统机械控制信息,以实现对动力系统的控制;

步骤104:接收并发送确定的所述电气接口模块和/或机械接口模块反馈的动力系统状态信息。

本发明实施例提供了一种无人艇多功能动力系统控制方法,通过根据动力系统类型标识从电气接口单元及机械接口单元中选择适配的模块,并向适配的模块发送控制指令,实现对不同类型动力系统的控制,提高了控制系统的通用性。

在一可选实施例中,所述无人艇多功能动力系统控制方法还包括:

根据所述动力系统类型标识确定监测单元的监测模块;

获取并发送确定的监测模块的监测信息,以使操作人员根据所述监测信息判断动力系统是否正常工作。

具体地,本发明实施例中,监测单元包含不同类型的动力系统的监测模块,不同的监测模块监测动力系统的工作状态。

本方法针对不同的机型确定不同的间接或直接的监测方法,从而实现对不同动力系统工作状态的监测。

在一可选实施例中,所述还包括:根据所述动力系统类型标识确定下行通信接口模块;向确定的所述下行通信接口模块发送所述控制指令;接收并发送确定的所述下行通信接口模块反馈的动力系统状态信息。

在一可选实施例中,下行通信接口单元包括不同类型动力系统的下行通信接口模块,例如,数控内置发动机的数字反馈接口形式多样常用的有rs485、nmea0183、lan和can等,下行数据通信单元包括can转隔离rs485模块、can转隔离nmea0183模块和can转隔离lan模块和隔离can模块,涵盖了上述所有接口形式。

该方法进一步提高了系统的通用性,另外下行通信接口单元的接口均为相应的隔离型接口,可以隔离外部故障点,防止外部设备故障通过通信接口传递给控制系统,提高了系统可靠性。

在一可选实施例中,所述获取控制指令,包括:

根据上行通信接口单元中各上行通信接口模块的优先级确定上行通信接口模块;通过确定的上行通信接口模块获取控制指令。

具体地,本发明实施例中,下行通信接口包括单片机和分别与单片机连接的三个优先级不同的ttl1转隔离rs422模块,三个不同优先级的ttl转隔离rs422用于接不同的上位机控制单元,例如,优先级最高的接应急控制系统,第二优先级的接艇上操控台,优先接最低的接无人控制系统,这样使整个系统具备不同的操控功能。

rs422通信为差分通信抗干扰能力强且通信距离远,采用隔离rs422可隔离外部故障提高系统可靠性。

在一具体实施例中,所述动力系统类型标识为轻型舷外机,确定的所述电气接口模块包括开关模块,确定的所述机械接口模块包括直线位移驱动模块,所述开关模块用于控制轻型舷外机的上电、启动或熄火;所述直线位移模块用于推拉控制拉线以对所述轻型舷外机油门、档位和舵向进行控制。确定的所述监测模块为启动电流监测模块和/或光敏监测模块,所述启动电流监测模块用于监测启动电流方向及大小信号,所述光敏监测模块用于监测油压指示灯信号,以使操作人员根据所述启动电流的大小和方向判断动力系统是否正常工作,根据所述油压指示灯信号判断是否缺机油。

通常,轻型舷外机的上电、启动和熄火都是通过人旋转钥匙驱动相应的开关实现的,舵向是通过人旋转方向盘带动舵向拉线来控制的,油门和档位控制是人操控油门和档位操纵杆来带动油门和档位拉线实现的,工作状态是人通过自己的感官人为判断的(如通过听声音判断舷外机是否启动,通过观察机油油压灯是否亮起判断是否缺机油)。通过电气接口、机械接口和监测单元可以对轻型舷外机实现无人自动控制。

在一具体实施例中,所述动力系统类型标识为重型舷外机,确定的所述电气接口模块包括开关模块、d/a模块和a/d模块,确定的所述机械接口模块包括液压驱动模块,所述开关模块用于控制所述重型舷外机的上电、启动或熄火,所述d/a模块用于对所述控制指令进行信号转换以控制所述重型舷外机的油门和档位,所述a/d模块用于对监测信息进行信号转换以实现对所述重型舷外机的当前油门和档位信号的监测,所述液压驱动模块用于驱动所述重型舷外机的舵向和升降。确定的监测模块包括启动电流监测模块、振动动监测模、块光敏监测模块和/或温度监测模块;所述启动电流监测模块用于监测启动电流方向及大小信号,所述振动监测模块用于监测重型舷外机的振动状态信息,所述光敏监测模块用于监测油压指示灯信号,所述温度检测模块用于监测重型舷外机温度,以使操作人员根据所述启动电流的大小和方向判断动力系统是否正常工作,根据所述震动状态信息判断重型舷外机转速,根据所述油压指示灯信号判断是否缺机油,根据所述重型舷外机的温度判断冷却水是否堵塞。

通常情况下重型舷外机的上电、启动和熄火都是通过人旋转钥匙驱动相应的开关实现的,舵向是通过人旋转方向盘驱动液压缸来控制的,油门和档位控制是通过人操控油门和档位推杆通过内部电路产生模拟电压信号实现的,工作状态是人通过自己的感官人为判断的(如通过听声音判断舷外机是否启动,通过观察机油油压灯是否亮起判断是否缺机油),转速和温度参数是通过所述重型舷外机自身驾控制单元的指针表头显示的而厂商对表头信号做加密处理不易破解。总之目前的重型舷外机都是有人操控的不能直接进行无人操控。通过加入所述的电气接口、机械接口和监测单元可以实现对所述重型舷外机实现无人自动控制。

在一可选实施例中,所述动力系统类型标识为内置发动机,确定的所述电气接口模块包括开关模块、d/a模块和a/d模块,确定的所述机械接口模块包括液压驱动模块,所述开关模块用于控制所述内置发动机的上电、启动或熄火,所述d/a模块用于对控制指令进行信号转换以控制所述内置发动机的油门和档位,所述a/d模块用于对监测信息进行信号转换以实现对内置发动机的当前油门和档位的监测,所述液压驱动模块用于驱动与所述内置发动机匹配的舵板或舵桨实现舵向控制;确定的监测模块包括启动电流监测模块、光敏监测模块和转速监测模块,所述启动电流监测模块用于监测启动电流方向及大小信号,所述光敏监测模块用于监测油压指示灯信号,所述转速监测模块用于监测内置发动机与螺旋桨之间传动轴的转速,以使操作人员根据所述启动电流的大小和方向判断动力系统是否正常工作,根据所述油压指示灯信号判断是否缺机油,根据所述传动轴的转速判断发动机转速。

常规内置发动机的上电、启动和熄火都是通过人旋转钥匙驱动相应的开关实现的,舵向是通过人旋转方向盘驱动液压缸来控制的,油门和档位控制是通过人操控油门和档位推杆通过内部电路产生模拟电压信号实现的,工作状态是人通过自己的感官人为判断的(如通过听声音判断发动机是否启动,通过观察机油油压灯是否亮起判断是否缺机油),转速是通过所述常规机自身驾控制单元的指针表头显示的而厂商对表头信号做加密处理不易破解。内置发动机都是通过自身的循环冷却系统来降温的,不存在冷却水管堵塞问题。总之目前的常规内置发动机都是有人操控的不能直接进行无人操控。通过加入所述的电气接口、机械接口和监测单元可以实现对所述重型舷外机实现无人自动控制。转速监测模块为数字式编码器。

本发明实施例还提供了一种无人艇多功能动力系统控制装置,包括:

获取模块,用于获取控制指令,所述控制指令包含动力系统类型标识,还包括动力系统电气控制信息和/或动力系统机械控制信息;

确定模块,用于根据所述动力系统类型标识确定电气接口单元的电气接口模块和/或机械接口单元的机械接口模块;

发送模块,用于向确定的所述电气接口模块发送所述动力系统电气控制信息,向确定的所述机械接口模块发送所述动力系统机械控制信息,以实现对动力系统的控制;

接收发送模块,用于接收并发送确定的所述电气接口模块和/或机械接口模块反馈的动力系统状态信息。

本发明实施例提供的多功能动力系统控制装置与上述方法实施例一一对应,具体描述及功能参见方法实施例在此不再赘述。

参见图2,本发明实施例还提供了一种无人艇多功能动力系统控制系统,包括控制装置、电气接口单元及机械接口单元,所述控制装置包括获取模块、确定模块、发送模块和接收发送模块,所述获取模块用于获取控制指令,所述控制指令包含动力系统类型标识,还包括动力系统电气控制信息和/或动力系统机械控制信息,所述确定模块用于根据所述动力系统类型标识确定电气接口单元的电气接口模块和/或机械接口单元的机械接口模块,所述发送模块用于向确定的所述电气接口模块发送所述动力系统电气控制信息,向确定的所述机械接口模块发送所述动力系统机械控制信息,以实现对动力系统的控制,所述接收发送模块用于接收并发送确定的所述电气接口模块和/或机械接口模块反馈的动力系统状态信息,所述电气接口单元根据接收到的动力系统电气控制信息进行工作,所述机械接口单元根据接收到的动力系统机械控制信息进行工作。

本发明实施例提供的控制装置由上述装置实施例提供,具体功能及描述可参加按上述装置实施例。

本发明实施例中,所述机械接口单元包括直线位移驱动模块和液压驱动模块,所述直线位移驱动模块用于推拉档位、油门和/或舵向的机械拉线,以实现对档位、油门和/或舵向的控制,所述液压驱动模块用于驱动舵向液压缸和螺旋桨升降液压缸,以对舵向和螺旋桨升降进行控制。

本发明通过设置两种不同的机械接口单元可以实现对档位、油门和/或舵向由机械拉线控制的动力系统的自动控制,又可以实现对通过舵向和螺旋桨的控制,确保了控制系统的通用性。

本发明实施例中,所述电气接口单元包括开关模块、d/a模块、a/d模块及电机驱动模块,所述开关模块用于控制非电动动力系统的上电、启动或熄火,所述d/a模块用于对所述控制信号进行转换以实现对动力系统的控制,所述a/d模块用于对所述动力系统的状态信息进行转换以实现对动力系统状态监测,所述电机驱动模块用于控制电动动力系统的动力电机开关。

通过设置不同的电气接口模块,实现对非电动、电动动力系统的不同控制,同时,通过设置d/a模块、a/d模块实现对控制信息及监测信息的转化,便于将监测到的状态信息转换成数字信息,形成可被自动控制器直接利用的数字信息,实现发动机状态的自动监测功能。

在一可选实施例中,所述控制装置还包括监测目标确定模块,用于根据所述动力系统类型标识确定监测单元的监测模块,所述控制系统还包括监测单元,用于监测并发送所述监测模块的监测信息,所述接收发送模块还用于获取并发送确定的监测模块的监测信息,以使操作人员根据所述监测信息判断动力系统是否正常工作。

具体地,本发明实施例中,监测单元包含不同类型的动力系统的监测模块,不同的监测模块监测动力系统的工作状态。具体地,所述监测单元包括启动电流监测模块、振动监测模块、转速监测模块、温度监测模块和光敏监测模块,所述启动电流监测模块用于监测动力系统启动电流方向及大小信号,所述振动监测模块用于监测动力系统机震动状态信息,所述转速监测模块用于监测动力系统传动轴的转速,所述温度检测模块用于监测动力系统温度,所述光敏监测模块用于监测油压指示灯信号,以使操作人员根据所述启动电流的大小和方向判断动力系统是否正常工作,根据所述振动状态信息判断动力系统启停状态,根据所述油压指示灯信号判断是否缺机油,根据所述温度判断冷却水是否堵塞。

本方法针对不同的机型确定不同的间接或直接的监测方法,从而实现对不同动力系统工作状态的监测。

在一可选实施例中,所述无人艇多功能动力系统控制系统,还包括下行通信接口单元,所述控制装置还用于根据所述动力系统类型标识确定下行通信接口模块,向确定的所述下行通信接口模块发送所述控制指令,接收并发送确定的所述下行通信接口模块反馈的动力系统状态信息。具体地,所述下行通信接口单元包括can转隔离rs485模块、can转隔离nmea0183模块和can转隔离lan模块和隔离can模块。

该方法进一步提高了系统的通用性,另外下行通信接口单元的接口均为相应的隔离型接口,可以隔离外部故障点,防止外部设备故障通过通信接口传递给控制系统,提高了系统可靠性。

在一可选实施例中,所述无人艇多功能动力系统控制系统,还包括上行通信接口单元,所述上行通信接口单元包括优先级依次增高的第一上行通信接口模块、第二上行通信接口模块及第三上行通信接口模块,所述第一上行通信接口模块用于接收应急控制指令,所述第二上行通信接口模块用于接收遥控控制指令,所述第三上行通信接口模块用于接收艇上控制指令。

具体地,本发明实施例中,下行通信接口包括单片机和分别与单片机连接的三个优先级不同的ttl1转隔离rs422模块,三个不同优先级的ttl转隔离rs422用于接不同的上位机控制单元。

rs422通信为差分通信抗干扰能力强且通信距离远,采用隔离rs422可隔离外部故障提高系统可靠性。

以下为本发明的一个具体实施例:

参见图2,本发明实施例提供了一种无人艇多功能动力系统控制系统,包括控制装置、电气接口单元、机械接口单元、监测单元、下行通信接口单元和上行通信接口单元。

如图2所示,控制装置选用dsptms320c6713,dsp与其他各单元之间通过can总线连接,进行数据的综合处理。电气接口单元和监测单元可与电机驱动型无人艇的动力接口连接实现对电机的控制和状态监测,此外还可与数控但控制协议不开放的内置发动机和舷外机的模拟接口连接实现对该类动力系统的控制和状态监测。机械接口单元、电气接口单元和监测单元可以与拉线或液压控制的非数控内置发动机和舷外机的控制接口连接,实现对该类动力系统的控制和状态监测。下行通信接口单元可以连接开放协议的高端数控电机、内置发动机和舷外机,实现对该类动力系统的控制和状态监测。上行通信接口单元用于与无人艇的上层控制系统连接进行数据交换。

机械接口单元由直线位移驱动模块和液压驱动模块组成。直线驱动模块由舵机驱动器、三个舵机、三个位移传感器、2个曲柄滑块机构和一个方向绞盘组成。舵机驱动模块根据从can总线接收到的指令,驱动三个舵机实现相应的控制功能。舵机和曲柄滑块机构组合将舵机的转动转换成滑块的往返直线运动,滑块与低端内置发动机或舷外机的档位和油门拉线进行铰接,从而实现对档位和油门的控制。直线位移传感器用于测量拉线的伸缩量,实现反馈控制提高控制精度。舵机和方向绞盘组合,将舵机的转动角度放大保证系统进行满舵操控,位移传感器实时测量舵向拉线的改变量,形成反馈,提高控制精度。液压驱动模块由液压驱动器、液压泵站和两个三位两通o型电磁阀组成。液压驱动模块根据从can总线得到的指令驱动液压泵站和电磁阀,实现相应的控制功能。从电磁阀1和电磁阀2出来的油路分别接中高端内置发动机或舷外机的舵向液压缸和螺旋桨升降液压缸,实现对舵向和螺旋桨升降的控制。

电气接口单元由单片机、开关量模块、a/d转换模块、d/a转换模块和电机驱动模块组成。单片机选用stm32f103,对从can总线上得到的控制指令进行解析并控制其他模块,同时对从其他模块获取的反馈信息进行编码并发送到can总线上。开关量模块选用研华adam4068模块,用于连接内置发动机或舷外机的通断电、启动使能和启动等开关量接口,实现对其上电、启动使能,启动和熄火控制;a/d和d/a转换模块用于嵌入数控但协议不开放的内置发动机或舷外机油门和档位控制的模拟信号线路中,实现对油门和档位的控制及监测,d/a实现控制功能、a/d实现监测功能;电机驱动模块用于控制电动无人艇的动力电机。

监测单元由单片机、电流方向监测模块、振动监测模块、转速监测模块、温度监测模块、光敏监测模块组成,主要用于监测动力系统的工作状态。为提高系统的通用性,单片机也选用stm32f103,主要功能是对个模块监测到的信息进行编码并发送到can总线上。启动电流监测模块安装于电动无人艇的功率电池或非电动无人艇内置发动机和舷外机启动电池的正极导线上,通过监测导线上的电流流向及大小确定电动机是否在运转,内置发动机或舷外机是否已启动,主要依据是:发动机启动前启动电池导线上没有功率电流,启动时导线的电流从电池流向发动机,启动后由于发动机自带发电机发电对启动电池充电,所以启动后电流从发动机流向电池。震动监测模块安装于内置发动机或舷外机的机架上,通过测取的震动信号确定启停状态,主要依据为发动机启动前机身不会有高频震动,启动后发动机会呈一定的震动状态。转速监测模块安装于动力系统的传动轴上监测转速;温度监测模块安装于电动机或内置发动机或舷外机的机身上用于监测动力系统的温度;光敏监测模块安装于内置发动机或舷外机油压报警灯附近位置,通过监测报警灯是否点亮,监测油压警报。

下行通信接口单元由can转隔离rs485模块,can转隔离nmea0183模块,隔离can模块和can转隔离lan模块组成,用于与开放协议的动力系统的数控接口连接,实现控制功能。

上行通信接口单元由三个独立的rs422模块组成;三个模块的优先级不同,分别用于接收艇上操控台,遥控,应急控制信号,应急接口优先级最高,遥控接口次之,艇上操控台接口优先级最低。

以上所述,仅为本发明最佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

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