[发明专利]主帆自动控制装置及最大船速跟踪和自学习控制方法

摘要

本发明涉及现代三角帆船帆的自动控制领域，对现有的帆自动控制装置和方法进行了优化，在以往基础上改善装置结构并加入姿态传感器以增加安全性，能够保证在帆的自动控制时船舶倾斜在安全值之内。本发明提出一种最大船速跟踪和自学习方法，既可以根据控帆数据表中的风舷角数据直接控制帆角到达指定位置，也能针对不同的帆船或同一帆船的不同姿态、帆的型号等变化，自主学习获得最适合该船的风舷角、风速、横倾角、纵倾角、航速和帆角等数据，并具有终身学习的能力，可以最大程度地利用风力使帆船获得最佳的速度，能够适应更多、更复杂的船体与环境变化。

主权项

一种主帆自动控制装置，其特征在于包括传感模块、控制模块、运动模块、人机交互模块；传感模块包括风速风向仪、帆角检测仪、姿态仪、多普勒计程仪；控制模块包括控制器、存储器；运动模块包括电机组、绞盘、撩绳；人机交互模块包括显示器、MST按钮；所述风向风速仪安装在帆船桅杆顶端，多普勒计程仪安装在帆船底部，帆角检测仪安装在横杆与桅杆之间，姿态仪安装在船舯，控制器、显示器和电机组安装在船舷上；所述风速风向仪测量风舷角和风速；多普勒计程仪测量船速；帆角检测仪测量帆船横杆位置；姿态仪检测船舶横倾角和纵倾角；控制器读取、处理和存储从风速风向仪、帆角检测仪、姿态仪、多普勒计程仪接收到的传感数据,并向电机组下达指令；电机组执行传感器的指令使缭绳产生收或放的动作，从而实现自动调整横杆位置；显示器显示内容包括时间、航向、航速、航程、风舷角、风速、坐标、蓄电池组电量，以及按钮档位：L/M/H档位，其中L档位对应航速小于5节，M档位对应航速小于10节,H档位对应航速大于15节；存储器存储控帆数据表及系统程序；MST按钮启动对控帆数据表的更新，控制器根据更新的控帆数据表控制帆船的运动；控制器中包含数据读取模块、数据处理模块、数据存储模块、PID控制器。