logo好方法网

用于无人船柴油发动机的驱动系统


技术摘要:
本发明涉及一种用于无人船柴油发动机的驱动系统,其包括通讯单元,包括CAN通讯模块和RS422通讯模块,被配置为获取并传递柴油发动机的数据;处理单元,包括FPGA核心板,与通讯单元相连,接收并分析通讯单元获取的数据,发送指令;调节单元,接收处理单元的指令,控制柴  全部
背景技术:
与传统船舶相比,无人船最明显的优势在于摆脱了对船员的依赖,减小人力成本, 自主完成运输任务。另一方面,无人船可以突破传统舰船的极限,开发出更高的性能、发挥 更大的潜在价值和从事更危险的海上活动,无人船融合了船舶、通信、自动化、机器人控制、 远程监控、网络化系统等多方面的复杂技术,实现智能无人化。 实现无人船的智能无人化,就要实现船体姿态的智能控制,而船体姿态的改变与 柴油发动机的行为息息相关,柴油发动机作为无人船工作的动力之源,是无人船动力组件 中的关键性部件,其驱动系统的稳定性和安全性直接影响无人船的安全,而驱动系统的普 遍适用性可以使柴油发动机驱动系统应用在各种功能的无人船上。因此,研制一套安全灵 活、性能强、适用性高的的无人船柴油发动机驱动系统越来越迫切。
技术实现要素:
本申请实施例提供了用于无人船柴油发动机的驱动系统,以解决上述问题。为了 对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是 泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是 用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。 用于无人船柴油发动机的驱动系统,包括:通讯单元,包括CAN通讯模块和RS422通 讯模块,被配置为获取并传递柴油发动机的数据;处理单元,包括FPGA核心板,与通讯单元 相连,接收并分析通讯单元获取的数据,发送指令;调节单元,接收处理单元的指令,控制柴 油发动机工作。 可选地,所述调节单元包括启停控制模块,其接收所述处理单元的指令,发出无源 开关信号控制柴油发动机的启动或停止。 可选地,所述调节单元包括档位控制模块,其接收所述处理单元的指令,发出24V 开关输出信号,控制柴油发动机的正转、反转或空转。 可选地,所述调节单元包括转速控制模块,其接收所述处理单元的指令,发出4~ 20mA电流信号,控制柴油发动机的转速。 可选地,所述调节单元包括:伺服油泵电机驱动模块,包括液压油泵,其接收所述 处理单元的指令,通过PWM控制方式控制无人船的航向;舵角传感器采集模块,采集电阻式 舵角传感器的数据,获取无人船航向。 可选地,所述CAN通讯模块获取所述柴油发动机的数据,并进行数字信号控制。 可选地,所述RS422通讯模块,获取并传递所述柴油发动机的数据至主控计算机, 并接收主控计算机的指令控制所述柴油发动机动作。 可选地,所述FPGA核心板采用5CEBA7F27C7N芯片。本发明的有益效果为:驱动系统 3 CN 111596579 A 说 明 书 2/7 页 兼容数字信号控制和模拟信号控制两种柴油发动机控制方式,通过驱动系统实现无人船的 自动控制,通过通讯单元获取并传递的柴油发动机数据,同时克服数据丢失的缺陷,保证通 讯电路上数据的接收和发送,以及抗干扰能力;处理单元分析,发送指令至调节单元,提高 驱动系统实时性,为柴油发动机的实时控制打下了硬件基础;FPGA并行计算,数据采集和处 理速度快;FPGA自带锁相环,提供精准时钟,实时性好,紧急情况下能迅速反应,保证无人船 安全;调节单元根据指令控制柴油发动机工作,进而控制无人船的运行姿态,驱动系统能实 现无人船的自动控制和人工控制的自由切换功能、柴油发动机紧急停止功能。 附图说明 一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明和附图 并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件,附图不 构成比例限制,并且其中: 图1是本公开实施例提供的为用于无人船柴油发动机的驱动系统的框架图; 图2是本公开实施例提供的用于无人船柴油发动机的驱动系统的另一框架图; 图3是本公开实施例提供的驱动系统的电路设计图; 图4是本公开实施例提供的所述CAN通讯模块的框架图; 图5是本公开实例提供的RS422总线通讯模块的电路图; 图6是本公开实例提供的所述启停控制模块的电路图; 图7是本公开实施例提供的所述档位控制模块的电路图; 图8是本公开实施例提供的所述转速控制模块的电路图; 图9是本公开实施例提供的所述舵角采集模块电路图。
下载此资料需消耗2积分,
分享到:
收藏