[发明专利]一种电动转舵全回转的舵角控制最短路径的方法

权利要求书

1.一种电动转舵全回转的舵角控制最短路径的方法，其特征在于：所述控制方法通过电动转舵全回转的舵角控制系统进行控制，电动转舵全回转的舵角控制系统包括远程遥控系统、控制方法处理单元、转舵变频器、转舵电机及执行机构和舵角反馈机构；

所述远程遥控系统包括水平可360°旋转的全回转手柄，通过全回转手柄的旋转把角度命令值输入到远程遥控系统，进而通过全回转远程遥控系统发出指令，传输到控制方法处理单元；控制方法处理单元接受全回转远程遥控系统的命令值，再实时记录舵角反馈机构的舵角实际反馈值，根据两者之间的差值σ，通过控制方法处理单元运用ADRC算法，结合控制方法处理单元中人机界面设定的模式、死区范围、转舵运行速度，最后输出转舵变频器的运行指令及正转或者反转的速度指令，再驱动转舵电机及执行机构，最终形成舵角的精准的闭环控制，实现船舶推力的精确调整。

2.根据权利要求1所述的电动转舵全回转的舵角控制最短路径的方法，其特征在于：所述控制方法处理单元采用自抗扰控制算法，v表示跟踪微分器的输入是系统给定信号，v₁为跟踪输入信号，v₂则是v₁的微分；状态误差反馈控制率就是将v₁与z₁之间的误差e₁以及v₂与z₂之间的误差e₂通过合适的非线性控制率组合，从而产生系统的控制量u₀，u₀经过扰动补偿环节，u是控制输入；其中z₃是观测扰动，z₁，z₂分别是扩张状态观测器观测到的系统输出值和微分信号，y是观测输出；给定一个目标舵角，通过跟踪微分器给出跟踪舵角和跟踪舵角的角速度，跟踪舵角，即目标舵角与扩张状态观测器输出的观测舵角，即实际舵角的差值e_i＝v_i-z_i；通过状态误差反馈控制率输出电压u₀，该部分利用非线性函数fal，即u₀＝β₁fal(e₁,α,δ)+···+β_nfal(e_n,α,δ)式中β₁、α和δ为可调参数。

3.根据权利要求2所述的电动转舵全回转的舵角控制最短路径的方法，其特征在于：所述人机界面通过JAVA进行编写，运行状态主要是显示当前的船舶航速、航向以及舵角，便于实时掌控，系统设置为自动模式或手动模式，方便改变船舶的航速和舵角，自动模式，则只需输入舵角和速度，船舶根据自抗扰控制算法自动改变航速和舵角。