本實用新型自動化控制的領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶操舵隨動控制裝置，用于控制全回轉(zhuǎn)離心式噴水推進(jìn)器的操舵控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過比較舵角目標(biāo)位置和實際位置信息采用閉環(huán)控制驅(qū)動舵機(jī)轉(zhuǎn)動，用于實現(xiàn)離心式推進(jìn)泵舵角360°范圍內(nèi)的快速隨動操控。

背景技術(shù)：

使用離心式噴水推進(jìn)器的船艇具有淺水適應(yīng)性好，噴水方向（即舵角）360°可調(diào)，船艇轉(zhuǎn)向靈活，廣泛應(yīng)用于軍用汽艇、舟橋和特種船舶。全回轉(zhuǎn)操舵控制系統(tǒng)主要用于控制推進(jìn)器的噴水方向，使船艇按預(yù)設(shè)方向航行。

目前常用操舵控制無法實現(xiàn)舵角的全回轉(zhuǎn)控制，且現(xiàn)有產(chǎn)品以開環(huán)為主，少數(shù)采用閉環(huán)控制的產(chǎn)品其反饋裝置采用電位計，存在信號衰減現(xiàn)象，精度較低并存在死區(qū)。

全回轉(zhuǎn)操舵控制系統(tǒng)對于實現(xiàn)360°的精確操舵起著重要作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種船舶操舵隨動控制裝置，用于實現(xiàn)離心式推進(jìn)泵舵角360°范圍內(nèi)的快速隨動操控，利用控制器比較操舵手柄編碼器與噴口反饋編碼器的數(shù)值計算控制輸出量并利用CAN總線發(fā)送控制指令進(jìn)行船舶和汽艇舵角360°范圍內(nèi)的快速操控系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是：提供了一種船舶操舵隨動控制裝置，包括操舵手柄、控制器、比例換向閥、液壓馬達(dá)、舵機(jī)、油源以及噴口反饋編碼器，所述操舵手柄連接在控制器的前端，所述控制器通過比例換向閥、液壓馬達(dá)、舵機(jī)與噴口反饋編碼器相連接，所述油源分別與例換向閥和液壓馬達(dá)相連接，所述比例換向閥、液壓馬達(dá)、舵機(jī)、噴口反饋編碼器與控制器構(gòu)成一個反饋閉環(huán)。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述操舵手柄內(nèi)設(shè)置有操舵手柄編碼器。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述控制器采用可編程編碼器。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述船舶操舵隨動控制裝置還包括CAN總線，所述舵手柄、控制器、比例換向閥、液壓馬達(dá)、舵機(jī)和噴口反饋編碼器之間均通過CAN總線相連接。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述控制器輸出2路PWM信號驅(qū)動所述比例換向閥。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的一種船舶操舵隨動控制裝置，控制器主要負(fù)責(zé)操舵手柄編碼器和噴口反饋編碼器的CAN收電路、2路PWM輸出到2個比例換向閥分別控制舵機(jī)的正向旋轉(zhuǎn)和逆向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動比例換向閥進(jìn)行舵角操控，實現(xiàn)舵角與操舵手柄的隨動控制，具有具有360度全回轉(zhuǎn)控制、控制精度高、控制速度快的特點，同時具有系統(tǒng)集成方便和抗干擾能力強(qiáng)的特點。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1 是本實用新型一種船舶操舵隨動控制裝置的一較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面將對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本實用新型實施例包括：

一種船舶操舵隨動控制裝置，包括操舵手柄、控制器、比例換向閥、液壓馬達(dá)、舵機(jī)、油源以及噴口反饋編碼器，所述操舵手柄連接在控制器的前端，所述控制器通過比例換向閥、液壓馬達(dá)、舵機(jī)與噴口反饋編碼器相連接，所述油源分別與例換向閥和液壓馬達(dá)相連接，所述比例換向閥、液壓馬達(dá)、舵機(jī)、噴口反饋編碼器與控制器構(gòu)成一個反饋閉環(huán)。其中，所述操舵手柄內(nèi)設(shè)置有操舵手柄編碼器；所述控制器采用可編程編碼器。

進(jìn)一步的，所述船舶操舵隨動控制裝置還包括CAN總線，所述舵手柄、控制器、比例換向閥、液壓馬達(dá)、舵機(jī)和噴口反饋編碼器之間均通過CAN總線相連接。

控制器主要負(fù)責(zé)操舵手柄編碼器和噴口反饋編碼器的CAN收電路、2路PWM輸出到2個比例換向閥分別控制舵機(jī)的正向旋轉(zhuǎn)和逆向旋轉(zhuǎn)，具有360度全回轉(zhuǎn)控制的特點。同時，通過CAN總線接收目標(biāo)舵角和實際舵角信息，具有系統(tǒng)集成方便和抗干擾能力強(qiáng)的特點。

由于比例換向閥、液壓馬達(dá)、舵機(jī)、噴口反饋編碼器與控制器構(gòu)成一個反饋閉環(huán)，通過閉環(huán)控制算法，驅(qū)動比例換向閥進(jìn)行舵角操控，實現(xiàn)舵角與操舵手柄的隨動控制。

本實用新型的船舶操舵隨動控制裝置的工作原理如下：控制器為裝置的核心，通過CAN總線接收來自全回轉(zhuǎn)操舵手柄的舵角操控角度作為目標(biāo)指向值，同時接受來自噴口反饋編碼器測量的實際舵角值，比較當(dāng)前測量值和目標(biāo)值的差，根據(jù)控制器適當(dāng)?shù)目刂扑惴ㄓ嬎愠隹刂戚敵隽康奖壤龘Q向閥，比例換向閥驅(qū)動液壓馬達(dá)實現(xiàn)舵機(jī)的舵角調(diào)整，直至舵角位于目標(biāo)角度。

本實用新型在于控制器通過CAN總線接收目標(biāo)舵角和實際舵角信息，通過閉環(huán)控制算法，驅(qū)動比例換向閥進(jìn)行舵角操控，實現(xiàn)舵角與操舵手柄的隨動控制，具有360度全回轉(zhuǎn)控制、控制精度高、控制速度快的特點。

本實用新型的主要特點包括：

（1）舵角控制具有360度全回轉(zhuǎn)的特點，克服了電位計的死區(qū)問題；

（2）采用閉環(huán)控制算法，可以快速安全的控制舵角旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)跟隨、捷徑等控制功能；

（3）采用CAN總線進(jìn)行舵角信息的接收和發(fā)送，抗干擾能力強(qiáng)，易于控制網(wǎng)絡(luò)集成。

綜上所述，本實用新型的一種船舶操舵隨動控制裝置，控制器主要負(fù)責(zé)操舵手柄編碼器和噴口反饋編碼器的CAN收電路、2路PWM輸出到2個比例換向閥分別控制舵機(jī)的正向旋轉(zhuǎn)和逆向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動比例換向閥進(jìn)行舵角操控，實現(xiàn)舵角與操舵手柄的隨動控制，具有具有360度全回轉(zhuǎn)控制、控制精度高、控制速度快的特點，同時具有系統(tǒng)集成方便和抗干擾能力強(qiáng)的特點。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。