[发明专利]一种温盐深绞车自动纠偏方法和装置

说明书

本发明提供一种温盐深绞车自动纠偏方法和装置，方法包括如下步骤：采集自动滑动车的t时刻的正航向偏差e_θ和横向偏差e_d；假设所述自动滑动车车轮速度v₁在极短的时间间隔Δt内保持不变；当缆绳由于外界干扰产生距离和方向偏移时，所述自动纠偏系统通过计算t时刻驱动轮差速，来修正航向偏差e_θ和横向偏差e_d；缆绳位置识别系统将计算得到的t时刻实时正航向偏差e_θ和实时横向偏差e_d传输至自动纠偏系统中，计算得到横向偏差e_θ≥0时的最优跟踪轨迹模型，驱动器控制所述自动滑动车的车轮沿沿圆弧切线过度到理想导引线，完成自动滑动车装置对标绞车卷轴控制，进而最终实现温盐深绞车自动纠偏，避免出现上述卷轴缆绳不均匀或缆绳打结等情况。

技术领域

本发明属于海洋监测数据采集技术领域，具体涉及一种温盐深绞车自动纠偏方法和装置。

背景技术

传统的温盐深仪绞车由液压装置、控制装置、卷轴、缆绳和其它附属件等组成。在海上作业时(假定放置温盐深绞车的母船为动力定位船，保持静止)，绞车将温盐深拖鱼投入海水后，拖鱼依靠自身重力不断下沉，以完成海水温盐深数据剖面测量。但拖鱼下沉时，因受海浪流的影响，缆绳与绞车之间存在相对运动，缆绳的方向和位置不断的改变，这样缆绳与卷轴难以保持一个固定位置。缆绳在持续地收放过程中，极易造成卷轴缆绳不均匀或缆绳打结等情况。传统的温盐深绞车缆绳收放需要人工实时监视以及绞车停车人工纠偏调整。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种温盐深绞车自动纠偏方法和装置，通过引入缆绳位置识别系统、包括最优偏差控制器、PID控制器和驱动反馈系统的自动纠偏系统和包括滑动车体、驱动轮和驱动器的自动滑动车等，实时监测缆绳收放运行过程中偏离情况，实现自动控制和调整滑动车，最终实现缆绳与绞车位置保持固定不变，避免出现上述卷轴缆绳不均匀或缆绳打结等情况。

本发明提供如下技术方案：一种温盐深绞车自动纠偏方法，包括以下步骤：

S1：缆绳位置识别系统照射并采集到温盐深绞车的缆绳的固定点、温盐深绞车的自动滑动车后驱动桥中心点、定义自动滑动车行驶方向与x轴夹角e_θ为正航向偏差，所述缆绳的固定点沿所述自动滑动车横向至所述x轴的距离e_d为横向偏差；

S2：假设所述自动滑动车左轮速度v₁和左轮运动方向，所述自动滑动车右轮速度v₂和右轮速度在时间间隔Δt内保持不变；

S3：当缆绳由于外界干扰产生距离和方向偏移时，缆绳位置识别系统识别所述缆绳的位置变化，计算得到t时刻与所述缆绳连接的所述自动滑动车的实时正航向偏差e_θ和实时横向偏差e_d，所述自动纠偏系统通过计算t时刻所述左轮速度v₁和所述右轮速度v₂的速度差Δv作为驱动轮差速，其中Δv＝v₁-v₂；

S4：所述缆绳位置识别系统将计算得到的t时刻实时正航向偏差e_θ和实时横向偏差e_d传输至自动纠偏系统中，计算得到横向偏差e_θ≥0时的最优跟踪轨迹模型，将得到的纠偏策略输送至自动滑动车的驱动器中，所述驱动器控制所述自动滑动车的车轮沿沿圆弧切线过度到理想导引线，完成自动滑动车装置对标绞车卷轴控制，进而最终实现温盐深绞车自动纠偏。

进一步地，所述S4步骤包括以下步骤：

S41：所述自动纠偏系统中的最优偏差控制器计算得到最佳控制轨迹，作为输入信号传输至PID控制器中，驱动反馈系统采集t时刻的所述自动滑车不断运动过程中的实时正航向偏差e′_θ和实时横向偏差e′_d作为反馈信号并传输至所述PID控制器中；