[发明专利]一种舟桥动力单元油门控制系统和方法

说明书

本发明涉及应急装备技术领域，公开了一种舟桥动力单元油门控制系统及方法，通过差分定位模块确定动力单元的目标位置并测定当前位置；通过比较判断模块接收目标位置和当前位置并得到两者的偏差值，将与设定的稳态误差进行比较，并将比较结果输出给位置控制器；通过位置控制器根据接收的比较结果，在不符合要求时，将目前位置输出给转换模块；通过转换模块将目前位置转换为目标转速；通过转速反馈模块检测伺服电机的当前转速；通过PID控制模块接收所述目标转速和当前转速，得到速度差值并进行PID运算，不断调整使得速度差值为零，并输出速度调整信号，控制伺服电机运行达到目标速度，带动油门执行机构动作。本发明能够提高响应速度和定位精度。

技术领域

本发明涉及应急装备技术领域，更具体的说，特别涉及一种舟桥动力单元油门控制系统和方法。

背景技术

舟桥作为一种应急工程装备，其工作环境极端复杂、作业时间要求苛刻，其动力单元油门的常规控制方式是驾驶员通过踏板或者手柄操作，需要实时根据实际情况手动增减动力单元主机转速，从而调节舟桥的航行速度及位置。以上场合，均需操作员时刻人力控制油门状态，随时动作以便调节，在需要遥控或者自动调节油门的场合，原有的机构和控制方法不再适用。

油门执行机构是动力单元重要的一部分，并用于控制油门的开度。传统油门执行机构主要使用推杆式和链条式，传统电机带动的推杆式油门执行器会产生加大的抖动，舟桥动力输出很不稳定。而采用链条式传动方式的油门执行机构定位精度较低，响应速度也受到限制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种舟桥动力单元油门控制系统和方法，能够实现对动力单元油门进行自动控制，其控制的响应速度和定位精度也有很高的可靠性。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种舟桥动力单元油门控制系统，该控制系统包括差分定位模块、设置在动力单元上的比较判断模块、位置控制器、转换模块、PID控制模块、转速反馈模块和油门执行机构、及位于油门执行机构上的伺服电机；

所述差分定位模块用于确定动力单元的目标位置，并测定动力单元的当前位置；

所述比较判断模块接收所述动力单元的目标位置和当前位置并得到两者的偏差值，将所述偏差值与设定的稳态误差进行比较，并将比较结果输出给位置控制器；

所述位置控制器根据接收的比较结果，比较结果符合要求时控制伺服电机自锁；不符合要求时，则将所述目前位置输出给转换模块；

所述转换模块将所述目前位置转换为目标转速；所述转速反馈模块检测伺服电机的当前转速；

所述PID控制模块接收所述目标转速和当前转速，得到两者的速度差值并进行PID运算，不断调整使得速度差值为零，并输出速度调整信号，控制伺服电机运行达到目标速度，带动油门执行机构动作，调整舟桥的位置。

进一步的，所述位置控制器根据接收到偏差值与稳态误差的比较结果，若偏差值小于稳态误差，则控制伺服电机自锁；若偏差值大于稳态误差，则将所述动力单元的目前位置输出给转换模块。

进一步的，所述控制系统还包括电流放大器，用于接收所述PID控制模块输出的速度调整信号，并转换为电流信号，输出给伺服电机。

进一步的，所述差分定位模块包括卫星和基站，所述动力单元的接收器分别与卫星、基站进行无线电通讯，向卫星发送信号，并将位置坐标发送给所述基站；所述基站接收卫星反馈的信号，并根据接收到的动力单元的位置坐标得到当前位置，还确定动力单元的目标位置。

进一步的，所述油门执行机构还包括导管、直线式执行组件和油门拉杆，所述伺服电机的动力输出端连接直线式执行组件的动力输入端，所述直线式执行组件连接所述导管，所述导管连接油门拉杆，所述油门拉杆控制油门的开度大小。