专利名称：电液比例双舵随动同步操作控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种操作控制系统，特别是涉及一种舵机操作控制系统。
背景技术：
目前普通的双舵控制系统主要由自动舵控制系统和液压舵机系统(主要包括液压 马达定量泵，电磁阀，油缸等)，自动舵系统通过控制普通电磁阀的开关，控制液压油 路给油缸供油，驱动舵页工作。因为系统的控制信号为开关信号，给驱动油缸的供油模 式只有供油和不供油两种状态，而且供油量恒定。在这种工况下，有以下问题存在1， 操舵的启动和停止时，系统冲击大，震动剧烈，系统损耗大；2，在双舵同步操作时， 因为定量控制，容易产生同步震荡而损伤舵机系统，或同步舵角误差大以至于降低舵效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用自动化控制、即保证系统达到操纵双襟叶舵的各项 单控指标与同步工作要求，也注意到系统安全性和实用性的电液比例双舵随动同步操作 控制系统。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现
本发明的一种电液比例双舵随动同步操作控制系统，它包括自动舵控制系统、左舵 机电源/信号控制箱、左舵机控制箱、左舵机系统、左舵角信号反馈装置和右舵机电源/ 信号控制箱、右舵机控制箱、右舵机系统、右舵角信号反馈装置，所述的自动舵控制系 统根据舵角发令结合舵角信号反馈装置发出的反馈信号对，发出舵角控制指令到左、右 舵机电源/信号控制箱，进行舵角控制；所述的左、右舵机电源/信号控制箱根据舵角控 制指令对左、右舵机控制箱发出舵角控制命令；左、右舵机控制箱根据舵角控制命令对 左、右舵机系统进行驱动，控制舵机的动作；左、右舵角信号反馈装置将舵角的真实情 况时时传送给自动舵控制系统进行参比和计算。
所述左、右舵机系统采用以变量液压泵和比例电磁阀为控制核心的液压舵机控制系 统，以左舵机系统为主系统，该主系统为荷兰VAN DER VELDEN的液压舵机系统。具体配置机旁控制箱、液压泵站、液压油柜、舵角指示传感器、舵角指示器、零舵角限位、 35度和45度限位、舵机报警处理单元、舵机报警板。所述的左、右舵机系统分别由两台液压泵驱动两套摆动油缸推动舵柄，左舵机系统 和右舵机系统这两套系统可以单独操作，同时也可以选择单液压泵或双液压泵工作，另 外这两套舵系统也可以进行电子同步操作。根据不同的工作情况，自动舵控制系统可以 从随动控制切换到非随动控制，以实现左、右舵机系统操作的相互独立控制；左、右舵 机系统的液压泵控制可以根据实际需要进行时时独立操作，也可通过左、右舵机系统同 时操作，以双液压泵工作来提高舵页工作的最高速度；在随动状态，自动舵控制系统通 过舵角反馈信号和随动操舵信号来发出舵令信号，实现电子同步操舵功能。所述的自动舵控制系统为日本Y0K0GAWA的PT500D-P-N2-TWIN自适应自动舵控制系 统。系统根据舵令，结合舵角反馈信号，输出模拟量控制信号，控制舵机的液压系统， 保证舵角的准确和同步的操作。具体配置舵角反馈单元(含限位)、机旁操舵信号转 换板、随动操舵单元、非随动操舵单元、自动舵操舵单元。本电液比例双舵随动同步操作控制系统采用闭环回路控制系统1、 单舵控制系统根据舵令输出控制信号，根据舵角反馈信号调整信号输出将舵 机停在指令位置；2、 在自动或随动操舵方式，双舵联动控制以一舵为主， 一舵跟随。系统发出随 动舵令，主舵(一般为左舵)根据舵令发出的控制信号执行舵令，根据舵主舵 的角反馈信号比较输出控制从舵的信号，以保证双舵的同步。3、 在非随动操舵时，直接作用土10V信号为开关信号至比例驱动放大器，从而饱和 输出操纵电磁阀。本发明的优点是由于采用了比例阀和变量泵控制，因此减少设备的机械冲击，便 于维护；由于比例阀的使用和操舵信号的连续可变，带来了整个系统的连续平稳启动和 连续平稳停止，有效减少机械冲击，不但保护舵机的机械系统，也有利于减少尾部结构 的机械震动；而且变量液压泵和比例阀的使用，达到操纵双襟叶舵的各项单控指标与同步工作要求。
图1是本发明电液比例双舵随动同步操作控制系统的控制流程图2是图1中的左、右舵机系统液压原理图3是图1中的自动舵控制系统构造图4是图1中的比例阀变量泵驱动控制电路图4中AMPLIFIER MODUL是信号放大模块，P0RTSIDE是左舷，STARBOARD是右舷，PILOT 是驱动信号，24VDC POWER 是24V直流电源。 图5是图4的比例阀变量泵驱动控制图5中的AMPLIFIER M0DUL是信号放大模块，CURRENT CONTROL RELAY是电流继电器， 0P0RTI0NAL VALVE是操作阀，LIMIT SWITCH是限位开关，P0RTSIDE是左舷，STARBOARD是右 舷。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明
如图1~5所示，本实施例的一种电液比例双舵随动同步操作控制系统，它包括自动
舵控制系统l、左舵机电源/信号控制箱2、左舵机控制箱3、左舵机系统4、左舵角信 号反馈装置5和右舵机电源/信号控制箱6、右舵机控制箱7、右舵机系统8、右舵角信 号反馈装置9，所述的自动舵控制系统l根据舵角发令结合舵角信号反馈装置发出的反 馈信号对，发出舵角控制指令到左、右舵机电源/信号控制箱6，进行舵角控制；所述 的左、右舵机电源/信号控制箱6根据舵角控制指令对左、右舵机控制箱3、 7发出舵角 控制命令；左、右舵机控制箱3、 7根据舵角控制命令对左、右舵机系统4、 8进行驱动， 控制舵机的动作；左、右舵角信号反馈装置9将舵角的真实情况时时传送给自动舵控制 系统l进行参比和计算。
所述左、右舵机系统4、 8采用以变量液压泵和比例电磁阀为控制核心的液压舵机 控制系统，主系统为荷兰VAN DER VELDEN的液压舵机系统。具体配置机旁控制箱、液压泵站、液压油柜、舵角指示传感器、舵角指示器、零舵角限位、35度和45度限位、 舵机报警处理单元、舵机报警板。所述的左、右舵机系统4、 8分别由两台液压泵驱动两套摆动油缸推动舵柄，左舵 机系统4和右舵机系统8这两套系统可以单独操作，同时也可以选择单液压泵或双液压 泵工作，另外这两套舵系统也可以进行电子同步操作。根据不同的工作情况下，自动舵 可以从随动控制切换到非随动控制，以实现舵机操作的相互独立控制。每套舵机的液压 泵的控制可以根据实际需要进行时时独立操作，来通过双泵工作来提高舵页工作的最高 速度。在随动状态，自动舵通过舵角反馈信号和随动操舵信号来发出舵令信号，实现同 步操舵功能。所述的自动舵控制系统1为日本Y0K0GAWA的PT500D-P-N2-TWIN自适应自动舵控制 系统，系统根据舵令，结合舵角反馈信号，输出模拟量控制信号，控制舵机的液压系统， 保证舵角的准确和同步的操作。具体配置舵角反馈单元(含限位)、机旁操舵信号转 换板、随动操舵单元、非随动操舵单元、自动舵操舵单元。本电液比例双舵随动同步操作控制系统采用闭环回路控制系统，具体分为以下三种 方式1、 单舵控制系统根据舵令输出控制信号，根据舵角反馈信号调整信号输出将舵 机停在指令位置；2、 在自动或随动操舵时，双舵联动控制以一舵为主， 一舵跟随。系统发出随动 舵令，主舵(一般为左舵)根据舵令发出的控制信号执行舵令，根据舵主舵的 角反馈信号比较输出控制从舵的信号，以保证双舵的同步。3、 在非随动操舵时，直接作用士10V信号为开关信号至比例驱动放大器，从而饱和 输出操纵电磁阀。电液比例双舵随动同步操作系统根据舵角和舵令的情况，发出-io到+10V的连续电压信号。该控制信号通过比例阀控制板控制比例阀的开度，从而控制舵机的变量液压泵 的输出流量，调整舵角运行速度，保证舵角运行的平稳和减少机械冲击。
权利要求
1.电液比例双舵随动同步操作控制系统，其特征在于它包括自动舵控制系统、左舵机电源/信号控制箱、左舵机控制箱、左舵机系统、左舵角信号反馈装置和右舵机电源/信号控制箱、右舵机控制箱、右舵机系统、右舵角信号反馈装置，所述的自动舵控制系统根据舵角发令结合舵角信号反馈装置发出的反馈信号对，发出舵角控制指令到左、右舵机电源/信号控制箱，进行舵角控制；所述的左、右舵机电源/信号控制箱根据舵角控制指令对左、右舵机控制箱发出舵角控制命令；左、右舵机控制箱根据舵角控制命令对左、右舵机系统进行驱动，控制舵机的动作；左、右舵角信号反馈装置将舵角的真实情况实时传送给自动舵控制系统进行参比和计算。
2. 根据权利要求l所述的电液比例双舵随动同步操作控制系统，其特征在于 所述左、右舵机系统采用以变量液压泵和比例电磁阀为控制核心的液压舵机 控制系统，以左舵机系统为主系统，该主系统为荷兰VAN DER VELDEN的液 压舵机系统。
3. 根据权利要求1或2所述的电液比例双舵随动同步操作控制系统，其特征在 于所述的左、右舵机系统分别由两台液压泵驱动两套摆动油缸推动舵柄， 根据不同的工作情况，自动舵控制系统可以从随动控制切换到非随动控制， 以实现左、右舵机系统操作的相互独立控制；左、右舵机系统的液压泵控制 可以根据实际需要进行时时独立操作，也可通过左、右舵机系统同时操作， 以双液压泵工作来提高舵页工作的最高速度；在随动状态，自动舵控制系统 通过舵角反馈信号和随动操舵信号来发出舵令信号，实现电子同步操舵功 能。
4. 根据权利要求3所述的电液比例双舵随动同步操作控制系统，其特征在于-所述的自动舵控制系统为日本Y0K0GAWA的PT500D-P-N2-TWIN自适应自动舵 控制系统，系统根据舵令，结合舵角反馈信号，输出模拟量控制信号，控制 舵机的液压系统，保证舵角的准确和同步的操作。
5. 根据权利要求l所述的电液比例双舵随动同步操作控制系统，其特征在于-本电液比例双舵随动同步操作控制系统采用闭环回路控制系统-(1)单舵控制系统根据舵令输出控制信号，根据舵角反馈信号调整信号 输出将舵机停在指令位置；(2) 在自动或随动操舵方式，双舵联动控制以一舵为主， 一舵跟随，系 统发出随动舵令，主舵一般为左舵，根据舵令发出的控制信号执行舵 令，根据舵主舵的角反馈信号比较输出控制从舵的信号，以保证双舵 的同步。(3) 在非随动操舵时，直接作用土10V信号为开关信号至比例驱动放大器，从而饱和输出操纵电磁阀。
全文摘要
本发明公开了一种电液比例双舵随动同步操作控制系统，它包括自动舵控制系统、左舵机电源/信号控制箱、左舵机控制箱、左舵机系统、左舵角信号反馈装置和右舵机电源/信号控制箱、右舵机控制箱、右舵机系统、右舵角信号反馈装置，所述左、右舵机系统采用以变量液压泵和比例电磁阀为控制核心的液压舵机控制系统，所述的左、右舵机系统分别由两台液压泵驱动两套摆动油缸推动舵柄；所述的自动舵控制系统为自适应自动舵控制系统。本发明的优点是由于采用了比例阀和变量泵控制，因此减少设备的机械冲击，便于维护；由于比例阀的使用和操舵信号的连续可变，带来了整个系统的连续平稳启动和连续平稳停止，有效减少机械冲击，不但保护舵机的机械系统，也有利于减少尾部结构的机械震动；而且变量液压泵和比例阀的使用，达到操纵双襟叶舵的各项单控指标与同步工作要求。
文档编号B63H25/06GK101289114SQ20071003286
公开日2008年10月22日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者何可军, 艳 张, 雷 张, 张伟明, 徐大路, 宁 李, 忠 李, 陈德林, 睿 黄 申请人:广州文冲船厂有限责任公司;中交上海航道局有限公司;中港疏浚股份有限公司