[发明专利]耙吸挖泥船疏浚耙管全自动控制方法

权利要求书

1.一种耙吸挖泥船疏浚耙管全自动控制方法，其特征在于，包括安全控制、耙管绞车全自动控制和主动耙头全自动控制，所述安全控制贯穿于耙管绞车全自动控制和主动耙头全自动控制始终，从而在确保疏浚耙管安全的前提下实现作业设备的协同控制，达到疏浚作业状态最优。

2.如权利要求1所述的耙吸挖泥船疏浚耙管全自动控制方法，其特征在于，进一步给出实现的技术方案：

首先,耙管绞车全自动控制用于实现将耙头下放到目标深度。具体为：

耙管绞车全自动控制包括弯管绞车控制、耙中绞车控制、耙头绞车控制，所述弯管绞车控制用于检测并确保弯管下放至吸口位置，为后续耙中绞车、耙头绞车的控制提供基准深度；所述耙中绞车控制用于控制耙中绞车跟随耙头绞车动作，控制目标是保持耙臂姿态始终处于一条直线；所述耙头绞车控制用于控制耙头下放到目标深度，包括对波浪补偿器控制和定深控制，使船舶在设定挖深及波浪补偿器设定补偿范围内施工。

当上述耙管绞车全自动控制完成耙头放置于目标深度时，主动耙头在地底作业时通过对耙唇角度的自动控制，其功能是在保证主动耙头安全下使耙唇保持贴地。具体为：

在全自动挖泥控制过程中，通过设置动作持续时间T1、动作间隔时间T2、自动进给压力P1、蓄能器恒张力压力P2和角度死区β的四个控制参数，控制油缸收放用于调整耙唇使其始终保持贴地。当耙头阻力增大，耙唇油缸压力超过蓄能器设定值P2时，液压系统将被动收回油缸而将耙唇抬起。耙头自动控制不断检测油缸行程，当角度变化超越了角度死区β，在设定的时间间隔T2内，耙头自动控制通过控制油缸以压力P1推出，每次油缸动作持续时间为T1,直至耙唇角度回到初始设定值，若在T2时间间隔内，耙唇角度无法回到初始设定值，通过液压泵收缩耙唇处于最大角度。

3.如权利要求2所述的耙吸挖泥船疏浚耙管全自动控制方法，其特征在于，进一步给出耙中绞车的控制算法，在保证安全作业的前提下始终控制耙中绞车跟随耙头绞车动作以保证耙臂良好姿态:

步骤一：满足启用耙头绞车启用条件，启用耙管绞车自动控制模块。

步骤二：检测上下耙管垂直夹角1s内是否小于设定角度最大值，如果是，重新检测，否则，进入步骤三。

步骤三：检测上下耙管垂直角度之差1s内是否为负值，如果是，进入步骤六，否则，进入步骤四。

步骤四：检测上下耙管垂直角度1s内是否为正，如果为正，进入步骤五，否则进入步骤二。

步骤五：耙中绞车上升。

步骤六：耙中绞车下降。

4.如权利要求2所述的耙吸挖泥船疏浚耙管全自动控制方法，其特征在于，进一步给出耙头绞车控制算法，在确保安全作业为前提下控制耙头下放至目标深度:

步骤一：满足启用耙头绞车启用条件，启用耙管绞车自动控制模块。

步骤二：检查耙头横向偏移距离是否大于舷内外极限位置，如果大于，进入步骤三，否则进入步骤五。

步骤三：耙头绞车上升。

步骤四：检测耙头绞车横向偏移距离是否在安全区域内，如果在安全区域，进入步骤五，否则，进入步骤三。

步骤五：检测波浪补偿器在2s内是否高于设定值0.5m，如果维持在0.5m以上，进入步骤六，否则进入步骤十一。

步骤六：检测挖深设定值与实际挖深之差是否大于0.5m,如果大于，进入步骤七，否则，进入步骤九。

步骤七：耙头绞车上升。

步骤八：检测波浪补偿器是否回到设定值+0.3m位置，如果回到设定值位置，则进入步骤二，否则，进入步骤七。

步骤九：耙头绞车上升。

步骤十：检测波浪补偿器是否回到设定值位置，如果回到设定值，则进入步骤二，否则，进入步骤九。

步骤十一：检测实际挖深在2s内是否小于设定挖深，如果小于设定挖深，进入步骤十二，否则，进入步骤二。

步骤十二：耙头绞车下降。

5.如权利要求2所述的耙吸挖泥船疏浚耙管全自动控制方法，其特征在于，进一步的给出主动耙头全自动控制算法，在保证安全作业的前提下始终控制耙头对地角度以适应地下地形状态，从而保持高效作业：

步骤一：满足启用耙头自动控制启用条件，启用耙头自动控制模块。

步骤二：根据下耙管垂直角度，通过收放液压油缸，调整耙唇对地角度运动至设定角度。

步骤三：检测耙唇压力是否超过蓄能器设定值P2，如果是，进入步骤四，否则继续检测。

步骤四：检测耙唇对地角度变化是否超过设定角度死区β，如果是，进入步骤五，如果不是，返回步骤三。

步骤五：在设定的时间间隔T2内，控制油缸以压力P1推出，每次油缸动作持续时间为T1。

步骤六：检测耙唇角度在回到初始设定值的过程中是否超过时间间隔T2，如果没有，返回步骤三，如果是，进入步骤七。

步骤七：收缩耙唇处于最大角度，系统报警并退出。