[发明专利]一种多层式容错型自航船模的控制方法

权利要求书

1.一种多层式容错型自航船模的控制方法，其特征在于，应用于多层式容错型自航船舶控制系统，所述多层式容错型自航船舶控制系统包括算法逻辑控制器、运动控制器和FPGA解算器；

所述方法包括：

通过所述算法逻辑控制器，接收试验工况指令，根据所述试验工况指令生成运动控制信号；根据船舶模型的第一运行数据和预定值，检测所述船舶模型是否发生硬件故障，若检测到所述船舶模型发生硬件故障，则生成故障错误字；向所述运动控制器发送运动控制信号或故障错误字；

通过所述运动控制器，接收所述运动控制信号或故障错误字；当接收到所述运动控制信号时，检测接收到所述运动控制信号时计时器的数值是否大于预设时间；若检测到所述计时器的数值不大于所述预设时间，则检测所述船舶模型的第二运行数据和预定值之间的差值是否大于误差范围，若检测到所述差值大于所述误差范围，则生成故障错误字，若检测到所述差值小于所述误差范围，则根据所述运动控制信号生成控制指令；若检测到所述计时器的数值大于预设时间，则生成故障错误字；发送控制指令或故障错误字；

通过所述FPGA解算器，接收所述控制指令或所述故障错误字；当接收到控制指令时，检测接收到所述控制指令时计时器的数值是否大于预设时间；若检测到所述计时器的数值不大于所述预设时间，则根据所述控制指令控制舵机和水舱的电机以及推进器的驱动器；若检测到所述计时器的数值大于预设时间，则控制舵机的电机和推进器的驱动器停止运行并控制水舱的电机进行水舱排水；当接收到故障错误字时，根据所述故障错误字控制舵机的电机和推进器的驱动器停止运行并控制水舱的电机进行水舱排水；

其中，所述试验工况指令包括船舶模型的预定运行深度、推进器的预定转速和每组舵的预定角度；所述船舶模型的第一运行数据包括姿态数据和深度数据；所述船舶模型的第二运行数据包括舵机的舵角、推进器的转速和水舱水位；所述运动控制信号包括舵机的舵角、水舱水位和推进器的转速；

所述运动控制器中的计时器在接收到所述运动控制信号或故障错误字后清零，所述FPGA解算器中的计时器在接收到所述控制指令或故障错误字后清零；

所述故障错误字用于控制舵机的电机和推进器的驱动器停止运行并控制水舱的电机进行水舱排水。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述算法逻辑控制器中，

所述根据所述试验工况指令生成运动控制信号，包括：

解析所述试验工况指令得到指令参数，根据所述指令参数生成运动控制信号，并将所述指令参数存入映像存储区；

所述根据船舶模型的第一运行数据和预定值，检测所述船舶模型是否发生硬件故障，包括：

通过深度计获取所述船舶模型所在的深度数据，通过陀螺仪获取所述船舶模型的姿态数据；

检测所述深度数据是否大于预定深度，和/或，检测所述姿态数据对应的姿态角是否大于预定姿态角；

若检测到所述深度数据大于预定深度和/或姿态角大于预定姿态角，则判断所述船舶模型发生硬件故障；

所述向所述运动控制器发送运动控制信号或故障错误字，包括：

按预定时间周期向所述运动控制器发送存储在所述映像存储区的运动控制信号或故障错误字。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述运动控制器中，

所述检测所述船舶模型的第二运行数据和预定值之间的差值是否大于误差范围，包括：

获取舵机的舵角、推进器的转速和水舱水位；

检测所述舵机的舵角与预定舵角之间的差值是否大于误差范围，和/或，所述推进器的转速与预定转速之间的差值是否大于误差范围，和/或，所述水舱水位与预定水位之间的差值是否大于误差范围；

若检测到差值大于误差范围，则生成故障错误字，并存入映像存储区；

若检测到所述差值小于所述误差范围，则生成控制指令，并存入映像存储区。