[发明专利]一种船舶三轴摇摆试验台的测控系统及测控方法

权利要求书

1.一种船舶三轴摇摆试验台的测控系统，其特征在于：包括数据采集与处理模块、任意摇摆控制模块、任意归位控制模块、摇摆状态显示与参数设定模块；所述数据采集与处理模块的输入端与三轴摇摆试验台相连接，输出端分别与摇摆状态显示与参数设定模块的输入端、任意摇摆控制模块的输入端、任意归位控制模块的输入端相连接，将采集到角速度和加速度分析处理后分别传输到摇摆状态显示与参数设定模块、任意摇摆控制模块、任意归位控制模块；任意摇摆控制模块的输出端与三轴摇摆试验台上的电机执行系统相连接，任意摇摆控制模块的输入端还连接摇摆状态显示与参数设定模块的输出端，分别接收数采集与处理模块、摇摆状态显示与参数设定模块的信息，控制电机执行系统的摇摆；任意归位控制模块的输入端连接摇摆状态显示与参数设定模块的输出端，输出端连接电机执行系统，接收摆状态显示与参数设定模块、数据采集与处理模块的信息，并控制电机执行系统的归位。

2.根据权利要求1所述的一种船舶三轴摇摆试验台的测控系统，其特征在于：所述数据采集与处理模块包括用于采集三轴加速度的三轴加速度传感器、用于采集三轴角速度的三轴角速度传感器及信息融合单元；所述信息融合单元，用于将加速度、角速度分析、处理，融合成角度信息，并将该信息分别输送给摇摆状态显示与参数设定模块、任意摇摆控制模块、任意归位控制模块。

3.根据权利要求2所述的一种船舶三轴摇摆试验台的测控系统，其特征在于：所述信息融合单元包括三角关系变换器、加法器、比例放大器、积分运算器及第一比较器；所述三角关系变换器的输入端连接三轴加速度传感器，输出端连接第一比较器，接收三轴加速度传感器的加速度信号，并将该信号转换成角度误差信号传送给第一比较器；比例放大器的输入算与第一比较器连接，输出端与加法器连接，接收第一比较器传送的角度误差信号，并将该角度误差信号进行一定比例的放大后传送给加法器；加法器的输入端与三轴角速度传感器连接，输出端与积分运算器连接，接收三轴角速度传感器的角速度信号，并将该信号与比例放大器的信号融合后发送给积分运算器；积分运算器将接收的信号经过积分计算后得到融合修正后的角度信号，并将该角度信号一方面重新输送给第一比较器，另一方面输送给摇摆状态显示与参数设定模块、任意摇摆控制模块、任意归位控制模块。

4.根据权利要求1所述的一种船舶三轴摇摆试验台的测控系统，其特征在于：所述摇摆状态显示与参数设定模块设有用于设定归位位置的归位位置设定单元、用于设定摇摆周期的摇摆周期设定单元、用于设定摇摆幅度的摇摆幅度设定单元、用于设定摇摆模式的摇摆模式设定单元及摇摆状态显示单元；所述摇摆状态显示单元连接数据采集与处理模块；所述摇摆周期设定单元、摇摆幅度设定单元、摇摆模式设定单元分别连接任意摇摆控制模块；所述归位位置设定单元连接任意归位控制模块。

5.根据权利要求1所述的一种船舶三轴摇摆试验台的测控系统，其特征在于：所述任意摇摆控制模块用于实现三轴摇摆台的摇摆控制，包括信号发生器、第二比较器及第一PI控制器；所述第二比较器的输入端连接信号发生器，输出端连接第一PI控制器，结构信号发生器的信号，并将信号处理后输送给第一PI控制器；所述第一PI控制器与电机执行系统连接；所述信号发生器分别与摇摆周期设定单元、摇摆幅度设定单元、摇摆模式设定单元相连接，接收摇摆周期设定单元、摇摆幅度设定单元、摇摆模式设定单元所设定的参数；所述第二比较器还连接数据采集与处理模块，接收数据采集与处理模块的反馈信号。

6.根据权利要求1所述的一种船舶三轴摇摆试验台的测控系统，其特征在于：所述任意归位控制模块用于实现三轴摇摆台的归位控制，包括第三比较器、第二PI控制器、逻辑误差判断器、第二加法器；所述第三比较器的输入端与摇摆状态显示与参数设定模块中的归位位置设定单元、数据采集与处理模块相连接，输出端分别与第二PI控制器、逻辑误差判断器连接，接收归位位置设定单元及数据采集与处理模块的数据信号，并将该信号分别输送给第二PI控制器、逻辑误差判断器；所述第二PI控制器与第二加法器连接，第二PI控制器接收第三比较器发送的信号后，进行信号的处理，得到电压控制信号，并将该信号发送给第二加法器；第二加法器与电机执行系统电连接；所述逻辑误差判断器与控制电机执行系统通断电的电源开关相连接，并经过数据分析，控制电源开关的通断。