CN112537426B - 舵桨协同x舵应急挽回方法及艉部推进器角度调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，包括：判断极端工况发生后，利用X舵自身能否对水下运载器的航向进行控制，若X舵的自身控制能力小于水下运载器的所需控制能力，则根据预设的纵倾角度，驱动艉部推进器角度调节装置运动，并使所述艉部推进器角度调节装置产生纵倾角度；根据艉部推进器角度调节装置的纵倾角度和X舵共同控制水下运载器产生纵倾角度，并使水下运载器的实际纵倾角度等于预设的纵倾角度。本发明提供的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，在极端工况发生后，可利用扩张状态观测器并结合艉部推进器角度调节装置自身的安装角度进行在线调整，为水下运载器提供额外的纵倾调整力矩，从而保证水下运载器在故障下能够安全航行。

Description

舵桨协同X舵应急挽回方法及艉部推进器角度调节装置

技术领域

本发明涉及水下运载器运动控制技术领域，尤其涉及一种舵桨协同X舵应急挽回的控制方法及一种艉部推进器角度调节装置。

背景技术

水下运载器的操纵控制系统是航行中使用最为频繁，其系统内各设备的正常运行对于保障水下运载器航行安全至关重三要，从技术和功能方面考虑，一旦操纵控制系统出现异常，令载体失去航向、深度和纵倾的控制，可能导致载体处于危险状态，若未及时采取有效措施，将导致灾难性事故。

对于水下运载器的运动控制系统而言，运动执行机构为载体提供动力输入，若其发生故障将直接影响载体运动控制的性能；传感器为控制器提供反馈输入信息，若其发生故障将间接影响载体运动控制的性能。因而，当水下运载器的运动执行机构发生故障后，若能够开展容错控制，则必须是载体自身仍具备一定程度的可控性。当出现运动执行机构故障后，通过将故障部分“替换”的方法，以便使载体继续工作。这种“替换”可以是通过载体上真实预安装的冗余元部件完成，即在载体系统中额外安装一个或多个同类型设备；当然，这种“替换”过程也可通过“虚拟的冗余元部件”完成，即载体运动控制系统通过其他具有与故障运动执行器特征相近的模块，整合为一个具有相同功能的虚拟运动执行器。对于以上两种“替换”过程，前者被称为“硬件冗余”，后者则被称为“解析冗余”。对于“硬件冗余”的控制方法，一种是直接利用冗余运动执行器，构建新的运动执行机构；另一种是通过更改原有控制器中的相关控制参数，实现重构容错控制。对于“解析冗余”的方式，则需利用合适的方法构建“新的虚拟运动控制器”。

一般情况下，X舵的操纵控制相比传统十字舵的控制是具备“硬件冗余”条件的，但是，在一些极端请况下，如在X舵设计舵效不足的情况下出现单舵满舵卡故障，或是出现X舵的多舵卡故障时，X舵的自身冗余能力将不足以保证载体的航行安全。

发明内容

本发明提供一种舵桨协同X舵应急挽回的控制方法及一种艉部推进器角度调节装置，用以解决现有技术中X舵的自身冗余能力无法控制水下运载器安全航行的缺陷。

本发明提供一种舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，包括：判断极端工况发生后，利用X舵自身能否对水下运载器的航向进行控制，若所述X舵的自身控制能力小于所述水下运载器的所需控制能力，则根据预设的纵倾角度，驱动艉部推进器角度调节装置运动，并使所述艉部推进器角度调节装置产生纵倾角度；根据所述艉部推进器角度调节装置的纵倾角度和所述X舵共同控制所述水下运载器产生纵倾角度，并使所述水下运载器的实际纵倾角度等于预设的所述纵倾角度。

根据本发明提供一种的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，若所述X舵的自身控制能力大于所述水下运载器的所需控制能力，则继续使用剩余的可操作的X舵进行航向控制。

根据本发明提供一种的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，所述继续使用剩余的可操作的X舵进行航向控制的步骤进一步包括：控制艏向和纵倾控制器的控制器输出，所述艏向和纵倾控制器的控制器输出的计算公式为：

其中，ctr_r和ctr_h分别为艏向和纵倾控制器的控制器输出，Del_{1_0}为舵1的卡舵值，N_*和M_*分别为各个舵角在转艏控制和纵倾控制上的影响系数。

根据本发明提供一种的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，所述根据预设的纵倾角度，驱动艉部推进器角度调节装置运动，并使所述艉部推进器角度调节装置产生纵倾角度的步骤进一步包括：选用基于扩张状态观测器的方法对所述水下运载器的纵倾角度进行控制，所述水下运载器的深度控制公式为：

其中，θ为水下运载器的纵倾角度，q为水下运载器的纵倾角速度，σ₁为水下运载器内部干扰，σ₂为水下运载器外部干扰，b为系统系数，τ为运动执行器控制输入。

根据本发明提供一种的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，所述根据预设的纵倾角度，驱动艉部推进器角度调节装置运动，并使所述艉部推进器角度调节装置产生纵倾角度的步骤还包括：利用扩张状态观测器对公式(3)进行修正，解算出预估的X舵的纵倾角度和纵倾角速度，并结合z₃进行修正，以解算出所述艉部推进器角度调节装置的纵倾角度，其中，所述X舵的纵倾角度和纵倾角速度的解算公式为：

其中，e为非线性函数，z₁为预估的X舵的纵倾角度，u为控制输入，z₂为预估的X舵的纵倾角速度q，z₃为变量，sign()为符号函数，β_i，i＝1,2,…n为适当的可调参数，b为系统系数，τ为运动执行器控制输入，h为采样步长。

根据本发明提供一种的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，所述根据所述艉部推进器角度调节装置的纵倾角度和所述X舵共同控制所述水下运载器产生纵倾角度，并使所述水下运载器的实际纵倾角度等于预设的所述纵倾角度的步骤进一步包括：将所述水下运载器的纵倾角度作为所述扩张状态观测器的修正参数输入。

根据本发明提供一种的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，所述根据所述艉部推进器角度调节装置的纵倾角度和所述X舵共同控制所述水下运载器产生纵倾角度，并使所述水下运载器的实际纵倾角度等于预设的所述纵倾角度的步骤进一步包括：采用基于扩张状态观测器的方法对所述水下运载器的纵倾角度进行控制，并控制艏向和纵倾控制器的控制器输出，所述艏向和纵倾控制器的控制器输出的计算公式为：

其中，M_thruster为推进器产生的额外力矩。

本发明还提供一种执行如上所述的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法的艉部推进器角度调节装置，包括：主推，安装在所述水下运载器的艉部上；驱动机构，所述驱动机构的一端安装在所述水下运载器的主体上，所述驱动机构的另一端安装在所述水下运载器的艉部上，其中，所述主推能够在所述驱动机构的驱动下发生纵倾。

根据本发明提供一种艉部推进器角度调节装置，所述驱动机构成对设置，且每个所述驱动机构分别安装在所述水下运载器的艉部和所述水下运载器的主体的上部和下部。

根据本发明提供一种艉部推进器角度调节装置，每对所述驱动机构包括：推拉杆和连接轴，所述推拉杆的一端与所述水下运载器的主体连接，所述推拉杆的另一端通过所述连接轴与所述水下运载器的艉部连接。

本发明实施例提供的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，当水下运载器在极端情况下，单纯依靠X舵自身能力无法保证水下运载器安全航行时，可利用扩张状态观测器并结合艉部推进器角度调节装置自身的安装角度进行在线调整，为水下运载器提供额外的纵倾调整力矩，从而保证水下运载器在故障下能够安全航行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法的流程示意图；

图2是本发明提供的艉部推进器角度调节装置初始状态的结构示意图；

图3是本发明提供的艉部推进器角度调节装置发生纵倾时的结构示意图；

图4是本发明提供的舵桨协同X舵应急挽回的控制流程图；

图5是本发明提供的基于扩张状态观测器的主推调整控制流程图。

附图标记：

1：推拉杆；2：水下运载器的主体；3：水下运载器的艉部；4：主推；5：连接轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

下面结合图1至图5描述本发明的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法及艉部推进器角度调节装置。

如图1和图4所示，在本发明的一个实施例中，舵桨协同X舵应急挽回的控制方法具体包括：

步骤01：具体来说，水下运载器在航行过程中，如出现单舵满舵卡故障或者出现X舵的多舵卡故障时，会出现X舵自身控制能力不足以保证水下运载器安全航行的问题。此时，判断利用X舵自身能否对水下运载器的航向进行控制，若能够，则继续使用剩余的可操作的X舵进行航向控制。

步骤02：若不能使用剩余的可操作的X舵进行航向控制，则根据预设的纵倾角度，驱动艉部推进器角度调节装置运动，并使艉部推进器角度调节装置产生纵倾角度。具体来说，在卡舵故障出现且单纯依靠X舵无法进行深度控制后，水下运载器会根据需要生成预设的纵倾角度和预设的纵倾角速度，基于扩张状态观测器的方法计算X舵的纵倾角度z1和纵倾角速度z2，并结合扩张状态观测器的变量z3计算出艉部推进器角度调节装置的纵倾角度，艉部推进器调节装置的一端安装在水下运载器的主体上，另一端安装在水下运载器的艉部上，驱动艉部推进器角度调节装置，使艉部推进器角度调节装置发生纵倾。

步骤03：根据艉部推进器角度调节装置的纵倾角度和X舵共同控制水下运载器产生纵倾角度，并使水下运载器的实际纵倾角度等于预设的纵倾角度。具体来说，在艉部推进器角度调节装置发生纵倾后，水下运载器也会发生纵倾，并形成水下运载器的纵倾角度，此时该水下运载器的纵倾角度也会作为扩张状态观测器的一个修正参数对水下运载器的纵倾角度进行修正，以得到水下运载器的实际纵倾角度，并使该实际纵倾角度等于预设的纵倾角度，即可使艉部推进器角度调节装置因角度偏转产生的升沉力矩分担单纯利用X舵进行控制的负担，从而可利用X舵能够正常工作的部分去参与水下运载器的航向控制。

进一步地，如图5所示，在卡舵故障出现且单纯依靠X舵无法进行深度控制后，水下运载器会根据需要，生成预设的纵倾角度和预设的纵倾角速度，结合扩张状态观测器产生的变量z1和z2，分别作差，将相应变量输入到纵倾控制器中，产生的输出再结合扩张状态观测器的z3作差，分别作为艉部推进器角度调节装置和扩张状态观测器的修正输入，在艉部推进器角度调节装置产生纵倾角度之后，会控制水下运载器产生纵倾角度，同时，水下运载器的纵倾角度作为扩张状态观测器的另一个修正参数输入，最终令水下运载器的实际纵倾角度和预设的纵倾角度一致。

本发明实施例提供的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，当水下运载器在极端情况下，单纯依靠X舵自身能力无法保证水下运载器安全航行时，可利用扩张状态观测器并结合艉部推进器角度调节装置自身的安装角度进行在线调整，为水下运载器提供额外的纵倾调整力矩，从而保证水下运载器在故障下能够安全航行。

在本发明的一个实施例中，继续使用剩余的可操作的X舵进行航向控制的步骤具体包括：控制艏向和纵倾控制器的控制器输出。具体来说，当X舵正常工作时，选用如下控制方法，对水下运载器的航向进行控制，如式1所示

其中，ctr_r和ctr_h分别为艏向和纵倾控制器的控制器输出，Del₁为舵1的角度，Del₂为舵2的角度，Del₃为舵3的角度，Del₄为舵4的角度，N₁、N₂、N₃、N₄和M₁、M₂、M₃、M₄分别为各个舵角在转艏控制和纵倾控制上的影响系数，艉部推进器调节装置正常工作。

当X舵出现故障工况时，首先利用X舵自身进行航向控制。以舵1卡舵为例，卡舵后切换原有控制算法，转换为利用其它剩余舵的水下运载器航向控制方法，如式2所示

其中，ctr_r和ctr_h分别为艏向和纵倾控制器的控制器输出，Del_{1_0}为舵1的卡舵值，Del₂为舵2的角度，Del₃为舵3的角度，Del₄为舵4的角度，N₁、N₂、N₃、N₄和M₁、M₂、M₃、M₄分别为各个舵角在转艏控制和纵倾控制上的影响系数。

在本发明的一个实施例中，根据预设的纵倾角度，驱动艉部推进器角度调节装置运动，并使艉部推进器角度调节装置产生纵倾角度的步骤具体包括：选用基于扩张状态观测器的方法对水下运载器的纵倾角度进行控制，利用扩张状态观测器对公式(3)进行修正，解算出预估的X舵的纵倾角度和纵倾角速度，并结合z₃进行修正，以解算出艉部推进器角度调节装置的纵倾角度。具体来说，

当在采用式(2)的控制之后，仍然无法对水下运载器的航向进行有效的控制，特别是深度控制时，此时需要通过调整艉部推进器角度调节装置的角度额外对水下运载器提供升沉力矩。一般情况中，传统十字舵布局的水下运载器其“转艏控制”和“升沉控制”是分别由垂直舵和水平舵完成的，相对独立；而X舵不同于传统十字舵布局的水下运载器控制，X舵的控制能力同时包含“转艏控制”和“升沉控制”，这两者相互耦合，互相占用X舵的控制能力。故在极端情况中，可使用艉部推进器角度调节装置因角度偏转产生的升沉力矩分担单纯利用X舵进行控制的负担，从而可利用X舵能正常工作的部分去参与水下运载器的航向控制。

在利用艉部推进器角度调节装置的偏角对水下运载器进行控制时，可选用基于扩张状态观测器的方法对水下运载器纵倾进行精准控制。对于控制对象的深度控制可以整理为式3的形式

其中，θ为水下运载器纵倾角，q为水下运载器纵倾角速度，σ₁为水下运载器内部干扰，σ₂为水下运载器外部干扰，b为系统系数，t为时间，τ为运动执行器控制输入。

对于式(3)的形式，可利用一种被扩张的状态观测器对其进行修正。所谓“观测器”是指根据外部变量的观测来确定系统内部状态变量的装置，即根据量测到的系统输入(控制量)和系统输出(部分状态变量或状态变量的函数)来确定系统所有内部状态信息的装置。扩张状态观测器将各种不同的“扰动”，不论是来自系统的内部或是系统的外部，都整合为一种对系统的“总扰动”。然后通过对这种“总扰动”和系统状态进行实时观测，并对扰动给予相应补偿，把含有未知扰动的不确定对象以及非线性对象转化为积分串联型的线性对象。对于任意阶系统，如式(4)所示形式

可建立如式(5)所示的扩张状态观测器，对式(4)中的x_i，i＝1,2,…n进行估计。

其中，β_i，i＝1,2,…n为适当的可调参数；g_j(e)，j＝1,2,…n为可选择的非线性函数，满足式(6)所示条件。

e·g_j(e)≥0 (6)

进而利用式(5)对式(3)所示系统，结合式(6)，选择g₁(e)＝e，g₂(e)＝|e|^1/2sign(e)后，设计如式(7)所示状态观测器，利用z₃和z₂分别估计X舵AUV纵倾角θ和纵倾角速度q。

其中，sign()为符号函数；y为系统输出，即艏向角；τ为系统输入。但利用这种方式设计的扩张状态观测器在对艏向控制系统进行估计的时候，难以估计式(3)中系统内部干扰σ₁和外界干扰σ₂对系统的影响，因而将其中的f(r,σ₁,σ₂,t)变化加速度的作用情况扩张成新的状态变量。结合式(6)，将θ记作x₁，q记作x₂，f(q,σ₁,σ₂,t)记作x₃，记作ω(t)，则式(6)可扩张为一个三阶控制系统，如式(8)所示。

采用与式(5)相似的方式，对式(8)这个扩张状态建立观测器，可得式(9)，即为式(8)所示系统的扩张状态感测器。

将式(9)离散化后，可得式(10)。

其中，e为非线性函数，z₁为预估的X舵的纵倾角度，u为控制输入，z₂为预估的X舵的纵倾角速度q，z₃为变量，sign()为符号函数，β_i，i＝1,2,…n为适当的可调参数，b为系统系数，τ为运动执行器控制输入，h为采样步长。

在本发明的一个实施例中，根据艉部推进器角度调节装置的纵倾角度和X舵共同控制水下运载器产生纵倾角度，并使水下运载器的实际纵倾角度等于预设的纵倾角度的步骤具体包括：将水下运载器的纵倾角度作为扩张状态观测器的修正参数输入，采用基于扩张状态观测器的方法对水下运载器的纵倾角度进行控制，并控制艏向和纵倾控制器的控制器输出。具体来说，

利用式(10)解算出的X舵的预估纵倾角度和构建的艉部推进器角度调节装置的纵倾角度相结合，满足式(11)的需求，则可实现对水下运载器纵倾的挽回。

其中，M_thruster为艉部推进器角度调节装置产生的额外力矩。

本发明实施例提供的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，在X舵无法完成水下运载器纵倾调整之后，此时通过扩张状态观测器，将因卡舵等极端情况产生的纵倾力矩视为干扰力进行考虑，从而在一般控制器基础上增加前馈控制输入，从而能够避免滞后的控制调整，对艉部推进器角度调节装置的纵倾角度进行精准调整，从而将水下运载器的实际纵倾角度调整至预设的纵倾角度，实现水下运载器在极端环境下的挽回控制。

本发明实施例还提供了一种艉部推进器角度调节装置，用于辅助调节水下运载器的实际纵倾角度。在本发明的一个实施例中，艉部推进器角度调节装置包括：主推4和驱动机构。具体来说，主推4安装在水下运载器的艉部3上，驱动机构的一端安装在水下运载器的主体2上，另一端安装在水下运载器的艉部3上。如图2所示，在水下运载器初始状态时，主推4与水下运载器的主体2处于同一水平面。当X舵发生极端情况时，水下运载器的主体2根据解算出的艉部推进器角度调节装置的纵倾角度控制驱动机构进行推拉运动，从而带动水下运载器的艉部3产生纵倾，进一步带动主推4调整至解算出的艉部推进器角度调节装置的纵倾角度。图3即为主推4在驱动机构的作用下产生的纵倾后的示意图。

进一步地，在本发明的一个实施例中，驱动机构可以为液压驱动机构，也可以为电机驱动结构。

进一步地，在本发明的一个实施例中，驱动机构成对设置，其一端分别安装在水下运载器的艉部3的上部和下部；另一端分别安装在水下运载器的主体2的上部和下部。具体来说，在本发明的一个实施例中，可选地，驱动机构为一对。具体地，根据驱动机构的尺寸大小，驱动机构也可以为2对，其分别设置在水下运载器的艉部3和水下运载器的主体2的上部和下部。

在本发明的一个实施例中，驱动机构包括推拉杆1和连接轴5，具体来说，推拉杆1的一端安装在水下运载器的主体2上，推拉杆1的另一端通过连接轴5安装在水下运载器的艉部3上。进一步地，推拉杆1可以为液压推拉杆或者为电机推拉杆，以在推拉杆1的推拉作用下，使主推1调整至解算出的纵倾角度。

需要说明的是：在本发明的任一实施例中，艉部推进器角度调节装置的纵倾角度即为主推4的纵倾角度。

本发明实施例提供的艉部推进器角度调节装置，可以辅助水下运载器进行纵倾角度调节，为水下运载器提供额外的纵倾调整力矩，保证了水下运载器在发生极端情况时能够控制航向，安全航行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，其特征在于，包括：

判断极端工况发生后，利用X舵自身能否对水下运载器的航向进行控制，若所述X舵的自身控制能力小于所述水下运载器的所需控制能力，则根据预设的纵倾角度，驱动艉部推进器角度调节装置运动，并使所述艉部推进器角度调节装置产生纵倾角度；

根据所述艉部推进器角度调节装置的纵倾角度和所述X舵共同控制所述水下运载器产生纵倾角度，并使所述水下运载器的实际纵倾角度等于所述预设的纵倾角度。

2.根据权利要求1所述的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，其特征在于，还包括：

若所述X舵的自身控制能力大于所述水下运载器的所需控制能力，则继续使用剩余的可操作的X舵进行航向控制。

3.根据权利要求2所述的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，其特征在于，所述继续使用剩余的可操作的X舵进行航向控制的步骤进一步包括：

控制艏向和纵倾控制器的控制器输出，所述艏向和纵倾控制器的控制器输出的计算公式为：

其中，ctr_r和ctr_h分别为艏向和纵倾控制器的控制器输出，Del_{1_0}为舵1的卡舵值，Del₂为舵2的角度，Del₃为舵3的角度，Del₄为舵4的角度，N₁、N₂、N₃、N₄和M₁、M₂、M₃、M₄分别为各个舵角在转艏控制和纵倾控制上的影响系数。

4.根据权利要求3所述的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，其特征在于，所述根据预设的纵倾角度，驱动艉部推进器角度调节装置运动，并使所述艉部推进器角度调节装置产生纵倾角度的步骤进一步包括：

选用基于扩张状态观测器的方法对所述水下运载器的纵倾角度进行控制，所述水下运载器的深度控制公式为：

其中，θ为水下运载器的纵倾角度，q为水下运载器的纵倾角速度，σ₁为水下运载器内部干扰，σ₂为水下运载器外部干扰，b为系统系数，t为时间，τ为运动执行器控制输入。

5.根据权利要求4所述的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，其特征在于，所述根据预设的纵倾角度，驱动艉部推进器角度调节装置运动，并使所述艉部推进器角度调节装置产生纵倾角度的步骤还包括：

利用扩张状态观测器对公式(3)进行修正，解算出预估的X舵的纵倾角度和纵倾角速度，并结合z₃进行修正，以解算出所述艉部推进器角度调节装置的纵倾角度，其中，所述X舵的纵倾角度和纵倾角速度的解算公式为：

其中，e为非线性函数，z₁为预估的X舵的纵倾角度，u为控制输入，z₂为预估的X舵的纵倾角速度q，z₃为变量，sign()为符号函数，β_i，i＝1,2,…n为适当的可调参数，b为系统系数，τ为运动执行器控制输入，h为采样步长。

6.根据权利要求5所述的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，其特征在于，所述根据所述艉部推进器角度调节装置的纵倾角度和所述X舵共同控制所述水下运载器产生纵倾角度，并使所述水下运载器的实际纵倾角度等于预设的所述纵倾角度的步骤进一步包括：

将所述水下运载器的纵倾角度作为所述扩张状态观测器的修正参数输入。

7.根据权利要求6所述的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法，其特征在于，所述根据所述艉部推进器角度调节装置的纵倾角度和所述X舵共同控制所述水下运载器产生纵倾角度，并使所述水下运载器的实际纵倾角度等于预设的所述纵倾角度的步骤进一步包括：

采用基于扩张状态观测器的方法对所述水下运载器的纵倾角度进行控制，并控制艏向和纵倾控制器的控制器输出，所述艏向和纵倾控制器的控制器输出的计算公式为：

其中，M_thruster为推进器产生的额外力矩。

8.一种执行权利要求1-7中任一项所述的舵桨协同X舵应急挽回的控制方法的艉部推进器角度调节装置，其特征在于，包括：

主推，安装在所述水下运载器的艉部上；

驱动机构，所述驱动机构的一端安装在所述水下运载器的主体上，所述驱动机构的另一端安装在所述水下运载器的艉部上，其中，所述主推能够在所述驱动机构的驱动下发生纵倾。

9.根据权利要求8所述的艉部推进器角度调节装置，其特征在于，所述驱动机构成对设置，且每个所述驱动机构分别安装在所述水下运载器的艉部和所述水下运载器的主体的上部和下部。

10.根据权利要求8或9所述的艉部推进器角度调节装置，其特征在于，每对所述驱动机构包括：推拉杆和连接轴，所述推拉杆的一端与所述水下运载器的主体连接，所述推拉杆的另一端通过所述连接轴与所述水下运载器的艉部连接。