[发明专利]一种无极控制水翼倾斜角的方法及装置

说明书

本发明公开了一种无极控制水翼倾斜角的方法及装置，其特征在于包括以下步骤：S100：上电并初始化系统时钟及各个接口；S200：读取水翼机构相对于水面的倾斜角角度,反馈水翼机构相对于水面倾斜角角度；S300：接收启动指令，激活无极控制功能；S400：接收控制信息，解析倾斜角角度并向船载航电系统发送应答信息；S500：判断当前倾斜角角度与待调节的倾斜角角度是否相等，如果是，结束流程，否则，执行步骤S600；S600：判断当前倾斜角角度是否大于待调节的倾斜角角度，如果是，执行步骤S700，否则，执行步骤S800；S700：计算反转的角度，执行步骤S900；S800：计算正转的角度；S900：转到待调节的倾斜角角度时，微型减速步进电机停止转动，保存并反馈当前的倾斜角角度。

技术领域

本发明属于机械装置控制技术以及水翼船领域，涉及一种无极控制水翼倾斜角的方法及装置。

背景技术

控制水翼船的水翼包括水翼的收缩与伸展以及水翼与水平面的倾斜角的控制。无论是控制水翼的收缩与伸展，还是控制水翼与水平面的倾斜角，最终目的都是实现整个船身的重心的调节，进而实现船体高速运行时候的升力调节。

水翼船领域中，控制水翼相对于水平面的倾斜角尤为重要，且控制角度的精度要求比较高。现有技术中，为了控制水翼与水平面的倾斜角而采用的技术方案中，主要问题在于：1.精度不高；2.大多水翼船只能在静止状态下调节水翼相对于水平面的倾斜角。

题为《一种控制水翼倾斜角的方法及装置》、申请号为2021103405692的发明申请所提供的技术方案中，公开了利用电动推杆来控制水翼与水平面的倾斜角，该技术方案虽然具有价格低廉、稳定可靠、运行安全的有益效果，但精度不高，只能达到0.2度，并且只能在水翼船静止状态下调节倾斜角，因此，无法在水翼船运行过程中调节水翼相对于水平面的倾斜角。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种无极控制水翼倾斜角的方法，通过微型减速步进电机结合增量式编码器，在控制微型减速步进电机运行过程中实时获取电机转动角度，水翼船运行过程中通过伺服控制算法精准地控制水翼相对于水平面的倾斜角，其精度能够达到0.08度。因此，本发明具有控制精度高、稳定可靠、运行安全且能够在水翼船运行过程中调节倾斜角的有益效果。

本发明申请包括以下步骤：

S100：水翼机构的无极控制装置上电并初始化系统时钟及各个接口，其中，

所述无极控制装置包括装置板载系统、微型减速步进电机及增量式编码器，所述接口包括RS485接口、电机接口、编码器接口及外部存储器接口；

S200：装置板载系统读取外部存储器所存储的水翼机构相对于水面的倾斜角角度,所述无极控制装置向船载航电系统反馈水翼机构相对于水面倾斜角角度，用以向船载航电系统输入当前水翼机构状态；

S300：装置板载系统接收船载航电系统发送的启动指令，激活所述无极控制装置中水翼机构相对于水面倾斜角的无极控制功能；

S400：装置板载系统接收船载航电系统发送的控制信息，解析控制信息所包含的待调节的倾斜角角度并向船载航电系统发送收到控制信息后的应答信息；

S500：判断当前倾斜角角度与待调节的倾斜角角度是否相等，如果是，结束流程，否则，执行步骤S600；

S600：判断当前倾斜角角度是否大于待调节的倾斜角角度，如果是，执行步骤S700，否则，执行步骤S800；

S700：根据微型减速步进电机的减速比，计算水翼机构调节到待调节的倾斜角角度时微型减速步进电机所需反转的角度，其中，微型减速步进电机反转用以减小水翼机构相对于水面的倾斜角角度，执行步骤S900；