本發(fā)明涉及自適應(yīng)控制，具體涉及一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在船舶航行的復(fù)雜環(huán)境中，無(wú)論是面對(duì)特殊海況還是日?？扛?、巡航等場(chǎng)景，船舶所需的動(dòng)力需求各不相同，為了既能滿足多變的航行需求，又能有效延長(zhǎng)推進(jìn)電機(jī)的使用壽命，需要精細(xì)調(diào)控推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制。

2、現(xiàn)有對(duì)于推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制通常采用固定控制參數(shù)的方法，在面對(duì)復(fù)雜多變的航行場(chǎng)景，尤其是日常靠港時(shí)對(duì)于船舶需要高精度控制的場(chǎng)景中，容易出現(xiàn)應(yīng)答不準(zhǔn)確的問(wèn)題，進(jìn)而引起推進(jìn)電機(jī)響應(yīng)遲滯、操作不靈敏的問(wèn)題，增加了碰撞或擱淺的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有采用固定控制參數(shù)對(duì)于推進(jìn)電機(jī)減速控制不準(zhǔn)確的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法，所述方法包括：

3、實(shí)時(shí)獲取扭矩?cái)?shù)據(jù)、航行速度數(shù)據(jù)及推進(jìn)電機(jī)的工作功率；根據(jù)相關(guān)人員對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)刻對(duì)時(shí)域進(jìn)行分段，獲得時(shí)間分段；以歷史中任意一個(gè)所述時(shí)間分段作為待分析時(shí)間段；

4、根據(jù)所述待分析時(shí)間段內(nèi)所有時(shí)序相鄰的所述扭矩?cái)?shù)據(jù)的變化特征和時(shí)序相鄰的所述航行速度數(shù)據(jù)的變化特征，獲取所述待分析時(shí)間段的整體航行參數(shù)；基于所述整體航行參數(shù)篩選出減速航行的時(shí)間分段；根據(jù)每個(gè)減速航行的時(shí)間分段內(nèi)所述航行速度數(shù)據(jù)的變化特征，結(jié)合所述整體航行參數(shù)，獲取每個(gè)減速航行的時(shí)間分段的航行狀態(tài)參數(shù)；

5、根據(jù)所述航行狀態(tài)參數(shù)篩選出時(shí)域最新的靠港時(shí)間段，作為目標(biāo)時(shí)間段；當(dāng)當(dāng)前時(shí)間分段為減速航行時(shí)，根據(jù)所述目標(biāo)時(shí)間段內(nèi)所述航行速度數(shù)據(jù)的變化幅度以及所述航行狀態(tài)參數(shù)，結(jié)合當(dāng)前時(shí)間分段中時(shí)序最小且相鄰的所述扭矩?cái)?shù)據(jù)的變化特征，獲取當(dāng)前時(shí)間分段的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)；

6、根據(jù)當(dāng)前時(shí)間分段的所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)以及推進(jìn)電機(jī)的工作功率，調(diào)控推進(jìn)電機(jī)的電流。

7、進(jìn)一步地，所述整體航行參數(shù)的獲取方法包括：

8、在一對(duì)時(shí)序相鄰的所述扭矩?cái)?shù)據(jù)中，將時(shí)序最小的所述扭矩?cái)?shù)據(jù)與時(shí)序最大的所述扭矩?cái)?shù)據(jù)的比值作為這一對(duì)所述扭矩?cái)?shù)據(jù)的扭矩狀態(tài)參數(shù)；

9、在一對(duì)時(shí)序相鄰的所述航行速度數(shù)據(jù)中，將時(shí)序最小的所述航行速度數(shù)據(jù)與時(shí)序最大的所述航行速度數(shù)據(jù)的比值作為這一對(duì)所述航行速度數(shù)據(jù)的速度狀態(tài)參數(shù)；

10、將所述待分析時(shí)間段內(nèi)時(shí)序?qū)?yīng)的所述扭矩狀態(tài)參數(shù)與所述速度狀態(tài)參數(shù)的乘積的平均值，作為所述待分析時(shí)間段的整體航行參數(shù)。

11、進(jìn)一步地，所述基于所述整體航行參數(shù)篩選出減速航行的時(shí)間分段的方法包括：

12、當(dāng)所述時(shí)間分段的所述整體航行參數(shù)大于預(yù)設(shè)第一閾值時(shí)，將對(duì)應(yīng)的時(shí)間分段作為減速航行的時(shí)間分段。

13、進(jìn)一步地，所述航行狀態(tài)參數(shù)的獲取方法包括：

14、選擇任一所述減速航行的時(shí)間分段作為待分析減速時(shí)間段；在所述待分析減速時(shí)間段中，將所述航行速度數(shù)據(jù)減小的時(shí)間段作為減速階段，將航行速度數(shù)據(jù)不變的時(shí)間段作為穩(wěn)定階段；

15、將所述減速階段的時(shí)域長(zhǎng)度與所述穩(wěn)定階段的時(shí)域長(zhǎng)度的比值，與所述整體航行參數(shù)的乘積作為待分析減速時(shí)間段的航行狀態(tài)參數(shù)。

16、進(jìn)一步地，所述目標(biāo)時(shí)間段的獲取方法包括：

17、將所述航行狀態(tài)參數(shù)大于等于第二預(yù)設(shè)閾值的減速航行的時(shí)間分段作為靠港時(shí)間段；將時(shí)域最新的所述靠港時(shí)間段作為目標(biāo)時(shí)間段。

18、進(jìn)一步地，當(dāng)前時(shí)間分段為減速航行的判定方法包括：

19、當(dāng)當(dāng)前時(shí)間分段的時(shí)域首對(duì)相鄰數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的所述扭矩狀態(tài)參數(shù)與所述速度狀態(tài)參數(shù)的乘積大于預(yù)設(shè)第一閾值時(shí)，當(dāng)前時(shí)間分段為減速航行。

20、進(jìn)一步地，所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)的獲取方法包括：

21、將所述目標(biāo)時(shí)間段內(nèi)所述航行速度數(shù)據(jù)的極差、所述目標(biāo)時(shí)間段的所述航行狀態(tài)參數(shù)以及當(dāng)前時(shí)間分段中時(shí)域首對(duì)相鄰數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的所述扭矩狀態(tài)參數(shù)的乘積，作為當(dāng)前時(shí)間分段的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)。

22、進(jìn)一步地，所述根據(jù)當(dāng)前的所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)以及推進(jìn)電機(jī)的功率，調(diào)控推進(jìn)電機(jī)的電流的方法包括：

23、將當(dāng)前時(shí)刻的推進(jìn)電機(jī)的預(yù)設(shè)額定功率與工作功率的差值，與歸一化后的所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)的乘積作為電流調(diào)整指數(shù)；根據(jù)所述電流調(diào)整指數(shù)控制推進(jìn)電機(jī)的電流。

24、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述電流調(diào)整指數(shù)控制推進(jìn)電機(jī)的電流的方法包括：

25、實(shí)時(shí)獲取交軸電流；

26、將歸一化后的所述電流調(diào)整指數(shù)作為交軸電流的放大比例系數(shù)，放大交軸電流。

27、本發(fā)明還提出了一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)任意一項(xiàng)所述一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法的步驟。

28、本發(fā)明具有如下有益效果：

29、本發(fā)明為了對(duì)船舶減速航行進(jìn)行更加精確的控制，實(shí)時(shí)獲取扭矩?cái)?shù)據(jù)、航行速度數(shù)據(jù)及推進(jìn)電機(jī)的工作功率并對(duì)時(shí)域進(jìn)行分段；進(jìn)一步融合扭矩和速度兩個(gè)角度，獲取待分析時(shí)間段的整體航行參數(shù)，表征待分析時(shí)間段的航行狀態(tài)，為后續(xù)篩選出減速航行的時(shí)間分段做準(zhǔn)備；進(jìn)一步篩選出減速航行的時(shí)間分段，縮小分析范圍；進(jìn)一步獲取每個(gè)減速航行的時(shí)間分段的航行狀態(tài)參數(shù)，便于對(duì)減速航行進(jìn)行更為細(xì)致的區(qū)分，從而在最終調(diào)控階段，參考更為精細(xì)的靠港調(diào)控過(guò)程，進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，提高船舶在減速階段的控制精度；進(jìn)一步選擇時(shí)域最新的靠港時(shí)間段，作為目標(biāo)時(shí)間段，確保目標(biāo)時(shí)間段的參考性；進(jìn)一步確定當(dāng)前時(shí)間分段為減速航行，當(dāng)確認(rèn)當(dāng)前時(shí)間分段為減速航行的階段時(shí)，分析船舶在先前減速過(guò)程中推進(jìn)系統(tǒng)的響應(yīng)情況，幫助預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)間分段需要對(duì)于磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整情況，并結(jié)合船舶在當(dāng)前調(diào)控條件下的即時(shí)航行狀態(tài)信息，獲取當(dāng)前時(shí)間分段的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)，為最終控制推進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行提供依據(jù)；最后根據(jù)當(dāng)前時(shí)間分段的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)以及推進(jìn)電機(jī)的工作功率，調(diào)控推進(jìn)電機(jī)的電流。本發(fā)明通過(guò)監(jiān)測(cè)船舶推進(jìn)電機(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，篩選出減速航行并進(jìn)一步篩選出靠港時(shí)間段，通過(guò)分析歷史中的船舶減速特征，預(yù)測(cè)并調(diào)整當(dāng)前減速時(shí)間分段的電機(jī)弱磁控制，增強(qiáng)船舶在減速時(shí)的響應(yīng)速度以及控制精度。

技術(shù)特征：

1.一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法，其特征在于，所述整體航行參數(shù)的獲取方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法，其特征在于，所述基于所述整體航行參數(shù)篩選出減速航行的時(shí)間分段的方法包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法，其特征在于，所述航行狀態(tài)參數(shù)的獲取方法包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法，其特征在于，所述目標(biāo)時(shí)間段的獲取方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法，其特征在于，當(dāng)前時(shí)間分段為減速航行的判定方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法，其特征在于，所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)的獲取方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法，其特征在于，所述根據(jù)當(dāng)前的所述磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)以及推進(jìn)電機(jī)的功率，調(diào)控推進(jìn)電機(jī)的電流的方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電流調(diào)整指數(shù)控制推進(jìn)電機(jī)的電流的方法包括：

10.一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1～9任意一項(xiàng)所述一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及自適應(yīng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種推進(jìn)電機(jī)的弱磁控制方法及系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)時(shí)獲取各項(xiàng)數(shù)據(jù)并對(duì)時(shí)域進(jìn)行分段；進(jìn)一步對(duì)待分析時(shí)間段內(nèi)的扭矩?cái)?shù)據(jù)和航行速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，篩選出減速航行的時(shí)間分段；進(jìn)一步獲取航行狀態(tài)參數(shù)，篩選出時(shí)域最新的靠港時(shí)間段作為目標(biāo)時(shí)間段；進(jìn)一步獲取當(dāng)前減速時(shí)間分段的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)；最后根據(jù)當(dāng)前減速時(shí)間分段的磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)以及推進(jìn)電機(jī)的工作功率，調(diào)控推進(jìn)電機(jī)的電流。本發(fā)明通過(guò)監(jiān)測(cè)船舶推進(jìn)電機(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，篩選出減速航行并進(jìn)一步篩選出靠港時(shí)間段，通過(guò)分析歷史中的船舶減速特征，預(yù)測(cè)并調(diào)整當(dāng)前減速時(shí)間分段的電機(jī)弱磁控制，增強(qiáng)船舶在減速時(shí)的響應(yīng)速度以及控制精度。

技術(shù)研發(fā)人員：韓大龍,張茜楠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西龍躍銳星科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26