[发明专利]一种无人艇底层控制装置及其控制方法

权利要求书

1.一种无人艇底层控制装置，其特征在于，包括硬件控制模块和软件控制程序，所述硬件控制模块包括控制板和对外接口，所述控制板包括PLC控制模块、信号隔离器、隔离电源模块、直流电机驱动器、继电器组、端子，所述PLC控制模块通过所述端子接收外部倒斗传感器、转舵传感器和发动机信号，通过所述信号隔离器和所述端子对外输出油门控制信号，通过所述直流电机驱动器分别输出倒斗电机控制信号和转舵电机控制信号，所述信号隔离器通过所述隔离电源模块进行信号输出，遥控手柄信号通过所述端子和所述继电器组输入所述PLC模块；所述软件控制程序，包括按照软件执行顺序依次设置的初始化模块、控制模式判断和上电模块、油门转舵控制模块、结束控制模块，安装运行于所述PLC控制模块；所述软件控制程序将自动控制模式和远程遥控模式统一为远程模式，软件通过报文加以识别，除默认报文定义外，用户可以自定义远程遥控和自动控制报文。

2.根据权利要求1所述的一种无人艇底层控制装置，其特征在于，所述软件控制程序利用PLC编程，支持远程遥控、自动控制、现场人工控制三种控制模式，通过对报文命令的解析和手动控制信息、倒斗传感器信息、转舵传感器信息的采集和处理，根据控制模式输出油门、正倒车和转舵控制信号。

3.根据权利要求1所述的一种无人艇底层控制装置，其特征在于，所述软件控制程序，对于控制模式判断和上电模块，远程模式状态下，当输入为自动控制系统产生的报文信息时，即为自动控制模式，自动控制系统为本地或远程。

4.根据权利要求1所述的一种无人艇底层控制装置，其特征在于，所述软件控制程序，对于控制模式判断和上电模块，远程模式状态下，当输入为远端操作手通过无线传输产生的报文信息时，即为远程遥控模式。

5.根据权利要求1所述的一种无人艇底层控制装置，其特征在于，所述软件控制程序，对于控制模式判断和上电模块，人工模式状态下，输入为人工现场操作信息，即为现场人工控制模式。

6.根据权利要求1所述的一种无人艇底层控制装置，其特征在于，所述PLC控制模块设有数字量多输入/多输出集成、模拟量多输入/多输出、模数转换、内部存储模块。

7.根据权利要求1所述的一种无人艇底层控制装置，其特征在于，所述PLC控制模块设有无线和有线网络通信接口，用于收发报文信息，对外发送的报文信息至少但不限于包含无人艇状态信息。

8.根据权利要求1所述的一种无人艇底层控制装置，其特征在于，所述端子与所述对外接口连接，通过PLC编程实现接口信号自定义。

9.根据权利要求1所述的一种无人艇底层控制装置，其特征在于，所述对外接口包括电源(K1)、倒斗电机(K2)、转舵电机(K3)、发动机信号(K4)、油门信号(K5)、遥控手柄(K6)、倒斗传感器(K8)、转舵传感器(K9)硬件连接通用接口和备用接口(K7)，分别连接外部对应接口信号。

10.一种无人艇底层控制装置的控制方法，其特征在于，所述软件控制程序，包括以下步骤：

步骤一：系统启动、自检后，处于待机状态；

步骤二：控制模式判断并上电，根据远程遥控或自动控制模式下的报文命令控制发动机上电/启动，所述无人艇底层控制装置设有手动操控转换钥匙，该钥匙可强制中断远程遥控和自动控制模式，转换为现场人工控制模式；

步骤三：航行控制，根据报文命令或现场手柄控制命令，以及倒斗传感器反馈的倒斗起升位置信号和转舵传感器反馈的喷嘴角度位置信号，计算并输出油门控制信号和倒斗控制信号，控制油门和倒斗电机，实现无人艇前进/后退，计算并输出转舵电机控制信号，实现无人艇方向控制；

步骤四：航行结束控制，根据报文命令或现场手柄控制命令，将油门控制信号和转舵控制信号复位归零，发动机下电/熄火。