本發(fā)明涉及自適應控制，具體涉及一種推進電機的弱磁控制方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、在船舶航行的復雜環(huán)境中，無論是面對特殊海況還是日常靠港、巡航等場景，船舶所需的動力需求各不相同，為了既能滿足多變的航行需求，又能有效延長推進電機的使用壽命，需要精細調控推進電機的弱磁控制。

2、現(xiàn)有對于推進電機的弱磁控制通常采用固定控制參數(shù)的方法，在面對復雜多變的航行場景，尤其是日?？扛蹠r對于船舶需要高精度控制的場景中，容易出現(xiàn)應答不準確的問題，進而引起推進電機響應遲滯、操作不靈敏的問題，增加了碰撞或擱淺的風險。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有采用固定控制參數(shù)對于推進電機減速控制不準確的技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種推進電機的弱磁控制方法及系統(tǒng)，所采用的技術方案具體如下：

2、一種推進電機的弱磁控制方法，所述方法包括：

3、實時獲取扭矩數(shù)據(jù)、航行速度數(shù)據(jù)及推進電機的工作功率；根據(jù)相關人員對推進系統(tǒng)的調整時刻對時域進行分段，獲得時間分段；以歷史中任意一個所述時間分段作為待分析時間段；

4、根據(jù)所述待分析時間段內所有時序相鄰的所述扭矩數(shù)據(jù)的變化特征和時序相鄰的所述航行速度數(shù)據(jù)的變化特征，獲取所述待分析時間段的整體航行參數(shù)；基于所述整體航行參數(shù)篩選出減速航行的時間分段；根據(jù)每個減速航行的時間分段內所述航行速度數(shù)據(jù)的變化特征，結合所述整體航行參數(shù)，獲取每個減速航行的時間分段的航行狀態(tài)參數(shù)；

5、根據(jù)所述航行狀態(tài)參數(shù)篩選出時域最新的靠港時間段，作為目標時間段；當當前時間分段為減速航行時，根據(jù)所述目標時間段內所述航行速度數(shù)據(jù)的變化幅度以及所述航行狀態(tài)參數(shù)，結合當前時間分段中時序最小且相鄰的所述扭矩數(shù)據(jù)的變化特征，獲取當前時間分段的磁場強度調整系數(shù)；

6、根據(jù)當前時間分段的所述磁場強度調整系數(shù)以及推進電機的工作功率，調控推進電機的電流。

7、進一步地，所述整體航行參數(shù)的獲取方法包括：

8、在一對時序相鄰的所述扭矩數(shù)據(jù)中，將時序最小的所述扭矩數(shù)據(jù)與時序最大的所述扭矩數(shù)據(jù)的比值作為這一對所述扭矩數(shù)據(jù)的扭矩狀態(tài)參數(shù)；

9、在一對時序相鄰的所述航行速度數(shù)據(jù)中，將時序最小的所述航行速度數(shù)據(jù)與時序最大的所述航行速度數(shù)據(jù)的比值作為這一對所述航行速度數(shù)據(jù)的速度狀態(tài)參數(shù)；

10、將所述待分析時間段內時序對應的所述扭矩狀態(tài)參數(shù)與所述速度狀態(tài)參數(shù)的乘積的平均值，作為所述待分析時間段的整體航行參數(shù)。

11、進一步地，所述基于所述整體航行參數(shù)篩選出減速航行的時間分段的方法包括：

12、當所述時間分段的所述整體航行參數(shù)大于預設第一閾值時，將對應的時間分段作為減速航行的時間分段。

13、進一步地，所述航行狀態(tài)參數(shù)的獲取方法包括：

14、選擇任一所述減速航行的時間分段作為待分析減速時間段；在所述待分析減速時間段中，將所述航行速度數(shù)據(jù)減小的時間段作為減速階段，將航行速度數(shù)據(jù)不變的時間段作為穩(wěn)定階段；

15、將所述減速階段的時域長度與所述穩(wěn)定階段的時域長度的比值，與所述整體航行參數(shù)的乘積作為待分析減速時間段的航行狀態(tài)參數(shù)。

16、進一步地，所述目標時間段的獲取方法包括：

17、將所述航行狀態(tài)參數(shù)大于等于第二預設閾值的減速航行的時間分段作為靠港時間段；將時域最新的所述靠港時間段作為目標時間段。

18、進一步地，當前時間分段為減速航行的判定方法包括：

19、當當前時間分段的時域首對相鄰數(shù)據(jù)對應的所述扭矩狀態(tài)參數(shù)與所述速度狀態(tài)參數(shù)的乘積大于預設第一閾值時，當前時間分段為減速航行。

20、進一步地，所述磁場強度調整系數(shù)的獲取方法包括：

21、將所述目標時間段內所述航行速度數(shù)據(jù)的極差、所述目標時間段的所述航行狀態(tài)參數(shù)以及當前時間分段中時域首對相鄰數(shù)據(jù)對應的所述扭矩狀態(tài)參數(shù)的乘積，作為當前時間分段的磁場強度調整系數(shù)。

22、進一步地，所述根據(jù)當前的所述磁場強度調整系數(shù)以及推進電機的功率，調控推進電機的電流的方法包括：

23、將當前時刻的推進電機的預設額定功率與工作功率的差值，與歸一化后的所述磁場強度調整系數(shù)的乘積作為電流調整指數(shù)；根據(jù)所述電流調整指數(shù)控制推進電機的電流。

24、進一步地，所述根據(jù)所述電流調整指數(shù)控制推進電機的電流的方法包括：

25、實時獲取交軸電流；

26、將歸一化后的所述電流調整指數(shù)作為交軸電流的放大比例系數(shù)，放大交軸電流。

27、本發(fā)明還提出了一種推進電機的弱磁控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)任意一項所述一種推進電機的弱磁控制方法的步驟。

28、本發(fā)明具有如下有益效果：

29、本發(fā)明為了對船舶減速航行進行更加精確的控制，實時獲取扭矩數(shù)據(jù)、航行速度數(shù)據(jù)及推進電機的工作功率并對時域進行分段；進一步融合扭矩和速度兩個角度，獲取待分析時間段的整體航行參數(shù)，表征待分析時間段的航行狀態(tài)，為后續(xù)篩選出減速航行的時間分段做準備；進一步篩選出減速航行的時間分段，縮小分析范圍；進一步獲取每個減速航行的時間分段的航行狀態(tài)參數(shù)，便于對減速航行進行更為細致的區(qū)分，從而在最終調控階段，參考更為精細的靠港調控過程，進行實時控制，提高船舶在減速階段的控制精度；進一步選擇時域最新的靠港時間段，作為目標時間段，確保目標時間段的參考性；進一步確定當前時間分段為減速航行，當確認當前時間分段為減速航行的階段時，分析船舶在先前減速過程中推進系統(tǒng)的響應情況，幫助預測當前時間分段需要對于磁場強度調整情況，并結合船舶在當前調控條件下的即時航行狀態(tài)信息，獲取當前時間分段的磁場強度調整系數(shù)，為最終控制推進電機的運行提供依據(jù)；最后根據(jù)當前時間分段的磁場強度調整系數(shù)以及推進電機的工作功率，調控推進電機的電流。本發(fā)明通過監(jiān)測船舶推進電機的各項數(shù)據(jù)，篩選出減速航行并進一步篩選出靠港時間段，通過分析歷史中的船舶減速特征，預測并調整當前減速時間分段的電機弱磁控制，增強船舶在減速時的響應速度以及控制精度。

技術特征：

1.一種推進電機的弱磁控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種推進電機的弱磁控制方法，其特征在于，所述整體航行參數(shù)的獲取方法包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種推進電機的弱磁控制方法，其特征在于，所述基于所述整體航行參數(shù)篩選出減速航行的時間分段的方法包括：

4.根據(jù)權利要求1所述的一種推進電機的弱磁控制方法，其特征在于，所述航行狀態(tài)參數(shù)的獲取方法包括：

5.根據(jù)權利要求1所述的一種推進電機的弱磁控制方法，其特征在于，所述目標時間段的獲取方法包括：

6.根據(jù)權利要求3所述的一種推進電機的弱磁控制方法，其特征在于，當前時間分段為減速航行的判定方法包括：

7.根據(jù)權利要求2所述的一種推進電機的弱磁控制方法，其特征在于，所述磁場強度調整系數(shù)的獲取方法包括：

8.根據(jù)權利要求1所述的一種推進電機的弱磁控制方法，其特征在于，所述根據(jù)當前的所述磁場強度調整系數(shù)以及推進電機的功率，調控推進電機的電流的方法包括：

9.根據(jù)權利要求8所述的一種推進電機的弱磁控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電流調整指數(shù)控制推進電機的電流的方法包括：

10.一種推進電機的弱磁控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權利要求1～9任意一項所述一種推進電機的弱磁控制方法的步驟。

技術總結
本發(fā)明涉及自適應控制技術領域，具體涉及一種推進電機的弱磁控制方法及系統(tǒng)。本發(fā)明實時獲取各項數(shù)據(jù)并對時域進行分段；進一步對待分析時間段內的扭矩數(shù)據(jù)和航行速度數(shù)據(jù)進行分析，篩選出減速航行的時間分段；進一步獲取航行狀態(tài)參數(shù)，篩選出時域最新的靠港時間段作為目標時間段；進一步獲取當前減速時間分段的磁場強度調整系數(shù)；最后根據(jù)當前減速時間分段的磁場強度調整系數(shù)以及推進電機的工作功率，調控推進電機的電流。本發(fā)明通過監(jiān)測船舶推進電機的各項數(shù)據(jù)，篩選出減速航行并進一步篩選出靠港時間段，通過分析歷史中的船舶減速特征，預測并調整當前減速時間分段的電機弱磁控制，增強船舶在減速時的響應速度以及控制精度。

技術研發(fā)人員：韓大龍,張茜楠
受保護的技術使用者：陜西龍躍銳星科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26