CN108928451A - 一种半潜无人艇浮力平衡系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半潜无人艇浮力平衡系统，包含在艇体之内，所述艇体的内腔中部通过两块水密舱壁分割为从前之后的艏压载舱、中间舱室和艉压载舱，所述艏压载舱内设有第一水囊，所述中间舱室的侧壁设有第一水泵，且第一水泵的进水口通过管道与艏压载舱相连，本半潜无人艇浮力平衡系统，结构简单，可用于调整微型潜体航行姿态的闭环自动控制系统，通过加速度计和压力传感器实时捕捉水深以及纵倾角度的变化，然后将实时信号传到PLC控制器，经过计算得到输出参数，控制第一水泵、第二水泵和第三水泵的运转，进而调节艏压载舱和艉压载舱压载水来实现艇体在自由液面附近的稳定航行，稳定性强，调节方便。

Description

一种半潜无人艇浮力平衡系统
技术领域
本发明涉及无人艇浮力平衡技术领域，具体为一种半潜无人艇浮力平衡系统。
背景技术
当无人艇在水面航行时，其所受的纵倾力矩很小，纵倾力矩系数趋近于零，而在近水面航行的潜体，由于自由液面的存在，在自由液面的作用下，无人艇航行状态与水面航行状态差别很大，无人艇将会受到较大的纵倾力矩，对于微型半潜船，这个纵倾力矩的作用是不可忽略的，将会严重改变半潜船的航行状态而产生纵倾等不稳定情况，影响艇体的稳定行驶。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种半潜无人艇浮力平衡系统，稳定性强，控制方便，可以实现微型艇体在自由液面附近的稳定航行，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半潜无人艇浮力平衡系统，包含在艇体之内，所述艇体的内腔中部通过两块水密舱壁分割为从前之后的艏压载舱、中间舱室和艉压载舱，所述艏压载舱内设有第一水囊，所述中间舱室的侧壁设有第一水泵，且第一水泵的进水口通过管道与艏压载舱相连，所述中间舱室的重心位置安装有加速度计和PLC控制器，所述中间舱室的底部安装有压力传感器，所述艉压载舱的外侧壁相对设有两个襟翼舵，所述艉压载舱的内腔中部设有第二水囊，所述第二水囊和第一水囊通过两根软管相连，两根软管中部分别安装有第二水泵和第三水泵，所述PLC控制器的输入端分别与携带电源、加速度计和压力传感器的输出端相连，所述PLC控制器的输出端分别于第一水泵、第二水泵和第三水泵的输入端相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述艇体侧壁与第一水泵出水口的接口处设有过滤网。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二水囊两侧的艉压载舱内腔安装有分别与两个襟翼舵相连的第一舵机和第二舵机，所述第一舵机和第二舵机的输入端分别于PLC控制器的输出端相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一舵机和第二舵机为能够实现PWM调速的舵机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本半潜无人艇浮力平衡系统，结构简单，可用于调整微型潜体航行姿态的闭环自动控制系统，通过加速度计和压力传感器实时捕捉水深以及纵倾角度的变化，然后将实时信号传到PLC控制器，经过计算得到输出参数，控制第一水泵、第二水泵和第三水泵的运转，进而调节艏压载舱和艉压载舱压载水来实现艇体在自由液面附近的稳定航行，稳定性强，调节方便。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1第一水囊、2第一水泵、3第二水泵、4加速度计、5第二水囊、6襟翼舵、7第一舵机、8第二舵机、9水密舱壁、10第三水泵、11压力传感器、12软管、13PLC控制器、14艇体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种半潜无人艇浮力平衡系统，包含在艇体14之内，艇体14的内腔中部通过两块水密舱壁9分割为从前之后的艏压载舱、中间舱室和艉压载舱，艏压载舱内设有第一水囊1，中间舱室的侧壁设有第一水泵2，且第一水泵2的进水口通过管道与艏压载舱相连，艇体14侧壁与第一水泵2出水口的接口处设有过滤网，过滤网过滤掉水体的悬浮物，中间舱室的重心位置安装有加速度计4和PLC控制器13，中间舱室的底部安装有压力传感器11，艉压载舱的外侧壁相对设有两个襟翼舵6，艉压载舱的内腔中部设有第二水囊5，第二水囊5两侧的艉压载舱内腔安装有分别与两个襟翼舵6相连的第一舵机7和第二舵机8，第一舵机7和第二舵机8为能够实现PWM调速的舵机，第一舵机7和第二舵机8的输入端分别于PLC控制器13的输出端相连，第二水囊5和第一水囊1通过两根软管12相连，两根软管12中部分别安装有第二水泵3和第三水泵10，PLC控制器13的输入端分别与携带电源、加速度计4和压力传感器11的输出端相连，PLC控制器13的输出端分别于第一水泵2、第二水泵3和第三水泵10的输入端相连,本半潜无人艇浮力平衡系统，结构简单，可用于调整微型潜体航行姿态的闭环自动控制系统，通过加速度计4和压力传感器11实时捕捉水深以及纵倾角度的变化，然后将实时信号传到PLC控制器13，经过计算得到输出参数，控制第一水泵2、第二水泵3和第三水泵10的运转，进而调节艏压载舱和艉压载舱压载水来实现艇体14在自由液面附近的稳定航行，稳定性强，调节方便。
在使用时：通过加速度计4和压力传感器11测得艇体14的纵倾角度和吃水深度值，通过第一水泵2改变艏压载舱内的水压变化，控制第二水泵3和第三水泵10对第一水囊1和第二水囊5进行压载水的平衡交换，以此达到调节艏压载舱和艉压载舱平衡的目的，配合第一舵机7和第二舵机8对襟翼舵6角度的调整，减弱和平衡艇体14的纵倾力矩。
本发明稳定性强，控制方便，通过第一水囊1和第二水囊5的压载水交换保证艇体14的稳定性，通过两个襟翼舵6角度的调整抵消艇体14的纵倾力矩，可以实现微型艇体14在自由液面附近的稳定航行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种半潜无人艇浮力平衡系统，包含在艇体之内(14)，其特征在于：所述艇体(14)的内腔中部通过两块水密舱壁(9)分割为从前之后的艏压载舱、中间舱室和艉压载舱，所述艏压载舱内设有第一水囊(1)，所述中间舱室的侧壁设有第一水泵(2)，且第一水泵(2)的进水口通过管道与艏压载舱相连，所述中间舱室的重心位置安装有加速度计(4)和PLC控制器(13)，所述中间舱室的底部安装有压力传感器(11)，所述艉压载舱的外侧壁相对设有两个襟翼舵(6)，所述艉压载舱的内腔中部设有第二水囊(5)，所述第二水囊(5)和第一水囊(1)通过两根软管(12)相连，两根软管(12)中部分别安装有第二水泵(3)和第三水泵(10)，所述PLC控制器(13)的输入端分别与携带电源、加速度计(4)和压力传感器(11)的输出端相连，所述PLC控制器(13)的输出端分别于第一水泵(2)、第二水泵(3)和第三水泵(10)的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种半潜无人艇浮力平衡系统，其特征在于：所述艇体(14)侧壁与第一水泵(2)出水口的接口处设有过滤网。
3.根据权利要求1所述的一种半潜无人艇浮力平衡系统，其特征在于：所述第二水囊(5)两侧的艉压载舱内腔安装有分别与两个襟翼舵(6)相连的第一舵机(7)和第二舵机(8)，所述第一舵机(7)和第二舵机(8)的输入端分别于PLC控制器(13)的输出端相连。
4.根据权利要求3所述的一种半潜无人艇浮力平衡系统，其特征在于：所述第一舵机(7)和第二舵机(8)为能够实现PWM调速的舵机。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109853463A (zh) * 2019-01-21 2019-06-07 卢宗鸿 一种船艇靠泊装置及船舰靠泊方法
CN111017169A (zh) * 2019-12-16 2020-04-17 哈尔滨工程大学 一种微型重力调节装置
CN111017170A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 西安智荣机电科技有限公司 一种高效内置天线水下滑翔机
CN114020017A (zh) * 2021-11-01 2022-02-08 上海交通大学 一种基于航行姿态感知的智能化水下航行体试验方法和试验装置
CN114670979A (zh) * 2022-05-27 2022-06-28 南通鼎城船舶技术有限公司 一种小型船只防侧翻机构
CN114940250A (zh) * 2022-05-17 2022-08-26 浙江杰记科技有限公司 一种深海自动压力平衡控制系统及方法
CN115258074A (zh) * 2022-08-11 2022-11-01 浙江合兴船业有限公司 一种自动排水式游艇

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3343511A (en) * 1966-06-13 1967-09-26 Ray F Hinton Hydraulic mercury transfer system
JPS6475899A (en) * 1987-09-17 1989-03-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Underwater sailing body having lift rudder
JP2001330466A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 水中航走体とその方位・姿勢角検出方法
CN101323364A (zh) * 2008-07-08 2008-12-17 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 深海载人潜水器水下均衡控制装置
DE102008024815B3 (de) * 2008-05-23 2009-07-30 Technische Universität Berlin Trimmvorrichtung für eine Unterwassereinrichtung sowie Unterwassereinrichtung
CN102963514A (zh) * 2012-11-26 2013-03-13 上海交通大学 便携式水下海洋环境监测滑翔机
CN103085955A (zh) * 2013-01-18 2013-05-08 北京航空航天大学 一种仿海龟四鳍拍动式自主水下机器人
CN105620654A (zh) * 2016-02-25 2016-06-01 西北工业大学 一种混合推进水下航行器
CN106347611A (zh) * 2016-11-05 2017-01-25 杭州畅动智能科技有限公司 一种基于水下浮沉装置的控制方法
CN106542071A (zh) * 2016-11-28 2017-03-29 哈尔滨工程大学 用于长航程auv的浮力及姿态均衡装置及控制方法
CN206841690U (zh) * 2017-05-22 2018-01-05 天津海之星船艇科技有限公司 一种半潜无人艇浮力平衡系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3343511A (en) * 1966-06-13 1967-09-26 Ray F Hinton Hydraulic mercury transfer system
JPS6475899A (en) * 1987-09-17 1989-03-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Underwater sailing body having lift rudder
JP2001330466A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 水中航走体とその方位・姿勢角検出方法
DE102008024815B3 (de) * 2008-05-23 2009-07-30 Technische Universität Berlin Trimmvorrichtung für eine Unterwassereinrichtung sowie Unterwassereinrichtung
CN101323364A (zh) * 2008-07-08 2008-12-17 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 深海载人潜水器水下均衡控制装置
CN102963514A (zh) * 2012-11-26 2013-03-13 上海交通大学 便携式水下海洋环境监测滑翔机
CN103085955A (zh) * 2013-01-18 2013-05-08 北京航空航天大学 一种仿海龟四鳍拍动式自主水下机器人
CN105620654A (zh) * 2016-02-25 2016-06-01 西北工业大学 一种混合推进水下航行器
CN106347611A (zh) * 2016-11-05 2017-01-25 杭州畅动智能科技有限公司 一种基于水下浮沉装置的控制方法
CN106542071A (zh) * 2016-11-28 2017-03-29 哈尔滨工程大学 用于长航程auv的浮力及姿态均衡装置及控制方法
CN206841690U (zh) * 2017-05-22 2018-01-05 天津海之星船艇科技有限公司 一种半潜无人艇浮力平衡系统

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109853463A (zh) * 2019-01-21 2019-06-07 卢宗鸿 一种船艇靠泊装置及船舰靠泊方法
CN111017169A (zh) * 2019-12-16 2020-04-17 哈尔滨工程大学 一种微型重力调节装置
CN111017169B (zh) * 2019-12-16 2021-10-01 哈尔滨工程大学 一种微型重力调节装置
CN111017170A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 西安智荣机电科技有限公司 一种高效内置天线水下滑翔机
CN111017170B (zh) * 2019-12-30 2022-02-11 西安智荣机电科技有限公司 一种高效内置天线水下滑翔机
CN114020017A (zh) * 2021-11-01 2022-02-08 上海交通大学 一种基于航行姿态感知的智能化水下航行体试验方法和试验装置
CN114940250A (zh) * 2022-05-17 2022-08-26 浙江杰记科技有限公司 一种深海自动压力平衡控制系统及方法
CN114940250B (zh) * 2022-05-17 2024-07-02 浙江杰记科技有限公司 一种深海自动压力平衡控制系统及方法
CN114670979A (zh) * 2022-05-27 2022-06-28 南通鼎城船舶技术有限公司 一种小型船只防侧翻机构
CN115258074A (zh) * 2022-08-11 2022-11-01 浙江合兴船业有限公司 一种自动排水式游艇
CN115258074B (zh) * 2022-08-11 2023-03-14 浙江合兴船业有限公司 一种自动排水式游艇

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