[发明专利]一种绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器

说明书

本发明涉及一种绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器，属于工程船舶自动化控制技术领域，该绞刀转速自动控制器由三个子控制器组成，分别为：绞刀转速与横移速度比控制器、绞刀转速与绞刀扭矩比控制器、绞刀转速与横移拉力比控制器；绞刀转速控制通过各子控制器联动控制；通过绞吸挖泥船疏浚控制系统及绞刀转速自动控制器自动控制绞刀转速，确保切削量与泵吸入量达到一种平衡，从而实现高效的自动挖泥疏浚。本发明通过三个子控制器联动控制，根据不同的土质、不同的工况，控制绞刀转速，确保切削量与泵吸入量达到一种平衡，能够提高绞刀的工作效率，提高土质的挖掘量，进而达到提高施工产量的目的。

技术领域

本发明属于工程船舶自动化控制技术领域，特别是涉及一种绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器。

背景技术

上世纪90年代以后，随着计算机和网络技术的发展，挖泥船“全船集成监控系统”逐步得到应用。施工人员可通过远程的工作站控制疏浚设备、监视疏浚过程。这显著的提高了挖泥船的施工效率，但疏浚作业人员的操作水平和熟练程度较大程度地会影响挖泥船施工产量。同时也存在着人员劳动强度大、设备安全性不高、油耗相对较高等问题。疏浚过程的核心就是提高施工产量，而目前国内外对横移摆动与切削量的关系尚处于研发过程中，特别是对于比较硬的、难以切削的土质，仍在不断探索更加有效的绞刀转速、横移拉力与绞刀扭矩的控制方法。对于容易挖掘的土质，探索能充分发挥绞刀功率的方法。

为解决以上问题，发明绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器。

本发明是这样实现的，一种绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器，该绞刀转速自动控制器由三个子控制器组成，分别为：绞刀转速与横移速度比控制器、绞刀转速与绞刀扭矩比控制器、绞刀转速与横移拉力比控制器；绞刀转速控制通过各子控制器联动控制。

该绞刀转速自动控制器可根据需要启用相应的子控制器；各子控制器对绞刀转速的影响具有同等的优先级；当某个控制器的限制条件最先生效时，则优先响应该控制器的控制策略。

所述绞刀转速与横移速度比控制器，是指在施工过程中，为控制横移摆动与切削量的关系，引入了绞刀转速与横移速度比模型：(1)当横移速度低于至左舷或至右舷边线某一设定低限值时，绞刀转速为至左舷或至右舷某一设定低转速值；(2)当横移速度高于至左舷或至右舷某一设定高限值时，绞刀转速为至左舷或至右舷某一设定高转速值；(3)当横移速度介于至左舷或至右舷低限值与高限值之间时，系统按设定的至左舷或至右舷绞刀转速与横移速度比值，绞刀转速自动跟随至左舷或至右舷横移速度变化，以获得最佳的绞刀切片厚度。

所述绞刀转速与绞刀扭矩比控制器，是指对于比较硬、难以切削的土质时，需要提高绞刀扭矩，引入了绞刀转速与绞刀扭矩比模型：1)当绞刀扭矩低于至左舷某一设定低限值或至右舷某一设定低限值时，绞刀转速为至左舷某一设定低转速值或至右舷某一设定低转速值；(2)当绞刀扭矩高于至左舷某一设定高限值或至右舷某一设定高限值时，绞刀转速为至左舷某一设定高转速值或至右舷某一设定高转速值；(3)当绞刀扭矩介于至左舷低限与高限值之间或至右舷低限与高限值之间时，系统按设定的至左舷绞刀转速与绞刀扭矩比值或至右舷绞刀转速与绞刀扭矩比值，绞刀转速自动跟随绞刀扭矩变化，对于比较硬、难以切削的土质，以获得最佳的切削量。