[发明专利]一种垫升系统、垫升系统的控制方法和电动气垫船

权利要求书

1.一种垫升系统，其特征在于，包括：垫升姿态确定模块、第一垫升控制模块、多个第二垫升控制模块、以及与各所述第二垫升控制模块连接的垫升电机，所述垫升姿态确定模块用于将期望垫升姿态分解为多个位置点的垫升位移量，并将多个所述垫升位移量合成一个位移矢量输入至所述第一垫升控制模块，所述第一垫升控制模块用于根据所述位移矢量进行多个位置点的联合动力分配；

其中，所述第一垫升控制模块包括姿态分析单元、联合动力分配单元和位移指令发送单元；

所述姿态分析单元的输入端与所述垫升姿态确定模块的输出端连接，用于根据所述位移矢量输出第一垫升姿态信息；

所述联合动力分配单元的输入端与所述姿态分析单元的输出端连接，用于根据所述第一垫升姿态信息和期望垫升姿态信息输出多个位置点的动力分配指令；

所述位移指令发送单元的输入端与所述联合动力分配单元的输出端连接，用于根据所述动力分配指令向各所述第二垫升控制模块发送位移指令；

所述第二垫升控制模块用于根据所述位移指令控制所述多个垫升电机执行垫升位移。

2.根据权利要求1所述的垫升系统，其特征在于，所述第二垫升控制模块包括逆变单元、信号采集单元、位置外环控制单元和信号控制单元，所述逆变单元的输出端与所述垫升电机连接；

所述信号采集单元用于采集所述垫升电机的垫升位移量，并将所述垫升位移量反馈至所述位置外环控制单元；

所述位置外环控制单元用于根据所述垫升位移量和所述位移指令输出转速参考值；

所述信号控制单元用于根据所述转速参考值输出所述逆变单元的驱动控制信号。

3.根据权利要求2所述的垫升系统，其特征在于，所述信号控制单元包括电流内环控制单元和转速内环控制单元；所述信号采集单元还用于采集所述垫升电机的转速和所述逆变单元输出的电流；

所述转速内环控制单元的输入端与所述位置外环控制单元的输出端连接，所述转速内环控制单元的输出端与所述电流内环控制单元的输入端连接；所述转速内环控制单元用于根据所述垫升电机的转速和所述转速参考值从其输出端输出电流参考值，所述电流内环控制单元用于根据所述逆变单元输出的电流和所述电流参考值从其输出端输出所述逆变单元的驱动控制信号。

4.根据权利要求3所述的垫升系统，其特征在于，所述第二垫升控制模块还包括前馈补偿单元，所述前馈补偿单元的输出端与所述电流内环控制单元的输入端连接，所述前馈补偿单元的输入端用于接收第二垫升姿态信息；

其中，所述第二垫升姿态信息为姿态扰动信息。

5.根据权利要求2所述的垫升系统，其特征在于，所述第二垫升控制模块还包括电源单元、预充单元和滤波单元；

所述电源单元的输出端与所述预充单元的输入端连接，所述预充单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接，所述滤波单元的输出端与所述逆变单元的输入端连接。

6.一种垫升系统的控制方法，其特征在于，所述垫升系统包括垫升姿态确定模块、第一垫升控制模块、多个第二垫升控制模块、以及与各所述第二垫升控制模块连接的垫升电机，其中，所述第一垫升控制模块包括姿态分析单元、联合动力分配单元和位移指令发送单元；所述垫升姿态确定模块的输出端与所述姿态分析单元的输入端连接，所述姿态分析单元的输出端与所述联合动力分配单元的输入端连接，所述联合动力分配单元的输出端与所述位移指令发送单元的输入端连接，所述位移指令发送单元的输出端与所述第二垫升控制模块的输入端连接，所述第二垫升控制模块的输出端与所述垫升电机连接；

所述垫升系统的控制方法包括：

控制所述垫升姿态确定模块将期望垫升姿态分解为多个位置点的垫升位移量，并将多个所述垫升位移量合成一个位移矢量；

控制所述姿态分析单元根据所述位移矢量输出第一垫升姿态信息；

控制所述联合动力分配单元根据所述第一垫升姿态信息和所述期望垫升姿态的轨迹输出多个位置点的动力分配指令；

控制所述位移指令发送单元根据所述动力分配指令向各所述第二垫升控制模块发送位移指令；

控制所述第二垫升控制模块根据所述位移指令控制所述多个垫升电机执行垫升位移。