[发明专利]一种多余度船舶艏向控制方法及控制系统

权利要求书

1.一种多余度船舶艏向控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收期望船舶航向参数和当前船舶航向参数；

利用至少两个带有ID编号的舵令运算模块分别根据期望船舶航向参数和当前船舶航向参数计算偏航数据，并根据偏航数据计算舵机的动舵量作为舵令；

根据预设ID编号优先级从至少两个带有ID编号的舵令运算模块中指定一个主舵令运算模块，余下的舵令运算模块为备用舵令运算模块，选取主舵令运算模块计算的舵令作为控制舵令发送至舵机。

2.根据权利要求1所述的多余度船舶艏向控制方法，其特征在于，还包括：判断主舵令运算模块是否在线，若是，则计算多个舵令运算模块中在线舵令运算模块个数，以及与主舵令运算模块的舵令差值超过舵令死区的舵令运算模块个数，并根据在线舵令运算模块个数和差值超过舵令死区的舵令运算模块个数判断主舵令运算模块是否发生故障，若是，则累计主舵令运算模块的故障次数。

3.根据权利要求2所述的多余度船舶艏向控制方法，其特征在于，还包括：判断主舵令运算模块发生故障次数是否大于故障次数阈值，若是，则将主舵令运算模块切换为下一优先级的舵令运算模块。

4.根据权利要求2所述的多余度船舶艏向控制方法，其特征在于，还包括：

在线舵令运算模块个数为C，差值超过舵令死区的舵令运算模块个数为D的情况下，

当C≥3且D≥C-1时，则主舵令运算模块故障次数累加一次，否则故障次数清零。

5.根据权利要求4所述的多余度船舶艏向控制方法，其特征在于，还包括：

当C＝2且D≥1时，则分别计算两个舵令运算模块的控制舵令，与上一次控制舵令的差值，若主舵令运算模块的差值大于另一个舵令运算模块的差值，则主舵令运算模块故障次数累加一次，否则故障计次清零。

6.根据权利要求5所述的多余度船舶艏向控制方法，其特征在于，还包括：

当C＝1时，判断该舵令运算模块与网络通信是否正常，若正常，则切换该舵令运算模块为主舵令运算模块，否则判断该舵令运算模块故障。

7.一种多余度船舶艏向控制系统，其特征在于，包括：

船舶航向数据接收模块，用于接收期望船舶航向参数和当前船舶航向参数，并发送至舵令运算模块；

至少两个带有ID编号的舵令运算模块，分别用于根据期望船舶航向参数和当前船舶航向参数计算偏航数据，并根据偏航数据计算舵机的动舵量作为舵令；

多冗余决策模块，用于根据预设ID编号优先级从至少两个带有ID编号的舵令运算模块中指定一个主舵令运算模块，余下的舵令运算模块为备用舵令运算模块，选取主舵令运算模块计算的舵令作为控制舵令发送至舵机。

8.根据权利要求7所述的多余度船舶艏向控制系统，其特征在于，还包括：主舵令运算模块故障判定模块，用于判断主舵令运算模块是否在线，若是，则计算多个舵令运算模块中在线舵令运算模块个数，以及与主舵令运算模块的舵令差值超过舵令死区的舵令运算模块个数，并根据在线舵令运算模块个数和差值超过舵令死区的舵令运算模块个数判断主舵令运算模块是否发生故障，若是，则累计主舵令运算模块的故障次数。

9.根据权利要求8所述的多余度船舶艏向控制系统，其特征在于，还包括：主舵令运算模块切换判定模块，用于判断主舵令运算模块发生故障次数是否大于故障次数阈值，若是，则将主舵令运算模块切换为下一优先级的舵令运算模块。

10.根据权利要求8所述的多余度船舶艏向控制系统，其特征在于，在主舵令运算模块故障判定模块中，在线舵令运算模块个数为C，差值超过舵令死区的舵令运算模块个数为D的情况下，当C≥3且D≥C-1时，则主舵令运算模块故障次数累加一次，否则故障次数清零。