CN112783221A - 船体的速度控制方法、装置以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种船体的速度控制方法、装置以及电子设备，涉及船舶机械电子设备技术领域，缓解了船体航速控制较难的技术问题。该方法包括：当所述螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化时，基于预设航速确定所述船体的操控荷载；根据所述操控荷载确定所述主机装置的第一转速，并根据所述第一转速生成第一转速指令；根据第一预设公式确定所述电力传动推进装置的第二转速，并根据所述第二转速生成第二转速指令；利用所述第一转速指令及所述第二转速指令控制所述船体的运行速度。
Description
技术领域
本申请涉及船舶机械电子设备技术领域，尤其是涉及一种船体的速度控制方法、装置以及电子设备。
背景技术
目前，船舶在航行任务规划时，得到的决策指令是在指定时间点到达指定位置，若两个地点间的路程差为Δs，时间差为Δt，那么就会要求船舶按照V＝Δs/Δt这个速度在两个地点间匀速航行。船舶上控制航速的唯一设备是螺旋桨，对于螺旋桨来说，其操控指令是转速n，在传统的主机控制逻辑中，主机的转速与螺旋桨的转速相同，即主机的转速也为n。因此为了保证航速的控制需求，主机的转速需要与螺旋桨的转速相同。
但是，由于船舶在海上航行受到风浪流等多种环境因素的影响，船舶所受的外荷载时刻在变，所以为了保持船舶的航速不变，螺旋桨的转速必须不停地改变，相应的，主机的转速也需要不停的改变，即便如此，主机的转速也无法满足外载荷的变化速度，导致船舶的航速无法保持恒定。
发明内容
本申请的目的在于提供一种船体的速度控制方法、装置以及电子设备，以缓解船体航速控制较难的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种船体的速度控制方法，所述船体包括：主机装置、电力传动推进装置及螺旋桨；所述方法包括：
当所述螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化时，基于预设航速确定所述船体的操控荷载；
根据所述操控荷载确定所述主机装置的第一转速，并根据所述第一转速生成第一转速指令；
根据第一预设公式确定所述电力传动推进装置的第二转速，并根据所述第二转速生成第二转速指令；
利用所述第一转速指令及所述第二转速指令控制所述船体的运行速度。
在一个可能的实现中，所述基于预设航速确定所述船体的操控荷载的步骤，包括：
根据预设运动方程建立三自由度运动模型；
根据预设航速通过所述三自由度运动模型确定所述船体的操控荷载。
在一个可能的实现中，所述根据所述操控荷载确定所述主机装置的第一转速的步骤，包括：
根据所述操控荷载确定所述螺旋桨的推力；
基于第二预设公式及所述推力，确定所述主机装置的第一转速。
在一个可能的实现中，所述方法还包括：
当所述第一转速未位于预设转速范围时，根据所述预设转速范围的预设临界转速生成所述第一转速指令，并控制所述主机装置按照所述第一转速指令运行。
在一个可能的实现中，计算所述第一转速时，以预设小时为第一时间间隔，计算并更新所述第一转速。
在一个可能的实现中，计算所述第二转速时，以所述预设时间段为第二时间间隔，计算并更新所述第二转速。
在一个可能的实现中，所述利用所述第一转速指令及所述第二转速指令控制所述船体的运行速度的步骤，包括：
利用所述第一转速指令控制所述主机装置的运行速度，及利用所述第二转速指令控制所述电力传动推进装置的运行速度。
第二方面，提供了一种船体的速度控制装置，所述船体包括：主机装置、电力传动推进装置及螺旋桨；所述装置包括：
确定模块，用于当所述螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化时，基于预设航速确定所述船体的操控荷载；
第一生成模块，用于根据所述操控荷载确定所述主机装置的第一转速，并根据所述第一转速生成第一转速指令；
第二生成模块，用于根据预设公式确定所述电力传动推进装置的第二转速，并根据所述第二转速生成第二转速指令；
控制模块，用于利用所述第一转速指令及所述第二转速指令控制所述船体的运行速度。
第三方面，本申请实施例又提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的第一方面所述方法。
第四方面，本申请实施例又提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述的第一方面所述方法。
本申请实施例带来了以下有益效果：
本申请实施例提供的一种船体的速度控制方法、装置以及电子设备，能够当所述螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化时，基于预设航速确定所述船体的操控荷载；根据所述操控荷载确定所述主机装置的第一转速，并根据所述第一转速生成第一转速指令；根据第一预设公式确定所述电力传动推进装置的第二转速，并根据所述第二转速生成第二转速指令；利用所述第一转速指令及所述第二转速指令控制所述船体的运行速度。本方案中，由于螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化，主机装置自身的转速不能满足螺旋桨频繁的变速，所以，需要确定主机装置的第一转速及电力传动推进装置的第二转速，并确定第一转速对应的第一转速指令，及第二转速对应的第二转速指令，进而，根据第一转速指令及第二转速指令控制船体的运行速度，相比于单独根据主机装置的转速控制船体的运行速度，本申请结合主机装置和电力传动推进装置共同控制船体的运行速度，电力传动推进装置为主机装置分担了一部分的转速，实现了对船体航速的精准控制，又保证了主机装置的高效运行与健康运维，缓解了船体航速控制较难的技术问题。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的船体的速度控制方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的船体的速度控制装置的结构示意图；
图3示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
目前，船舶在航行任务规划时，得到的决策指令是在指定时间点到达指定位置，若两个地点间的路程差为Δs，时间差为Δt，那么就会要求船舶按照V＝Δs/Δt这个速度在两个地点间匀速航行。船舶上控制航速的唯一设备是螺旋桨，对于螺旋桨来说，其操控指令是转速n，在传统的主机控制逻辑中，主机的转速与螺旋桨的转速相同，即主机的转速也为n。因此为了保证航速的控制需求，主机的转速需要与螺旋桨的转速相同。但是，由于船舶在海上航行受到风浪流等多种环境因素的影响，船舶所受的外荷载时刻在变，所以为了保持船舶的航速不变，螺旋桨的转速必须不停地改变，相应的，主机的转速也需要不停的改变，即便如此，主机的转速也无法满足外载荷的变化速度，导致船舶的航速无法保持恒定。
基于此，本申请实施例提供了一种船体的速度控制方法、装置以及电子设备，通过该方法可以缓解船体航速控制较难的技术问题。
下面结合附图对本申请实施例进行进一步地介绍。
图1为本申请实施例提供的一种船体的速度控制方法的流程示意图。其中，该方法应用于电子设备，船体包括：主机装置、电力传动推进装置及螺旋桨。如图1所示，该方法包括：
步骤S110，当螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化时，基于预设航速确定船体的操控荷载；
需要说明的是，预设时间段是指以分钟为时间段，或者是以秒钟为时间段，操控荷载是指船体在大海中因风浪等环境因素产生的外载荷等。
在本步骤中，船体航行时，为了保持船体的航速不变，螺旋桨的转速需要根据海洋环境参数而改变，由于海洋环境参数是时刻变化的，所以，当螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化时，需要基于预设航速确定船体的操控荷载。
步骤S120，根据操控荷载确定主机装置的第一转速，并根据第一转速生成第一转速指令；
步骤S130，根据第一预设公式确定电力传动推进装置的第二转速，并根据第二转速生成第二转速指令；
需要说明的是，计算电力传动推进装置的第二转速有多种方法，例如，PID控制(比例积分微分控制)、PD控制等，具体的，包括第一预设公式：
其中，k1、k2均是比例系数，可以通过模型测试确定，所以均是已知量；Δn为正时说明电池在供电，为负时说明电池在充电；V*表示船体的目标速度，V表示船体的实际速度，
表示目标速度的加速度，
表示实际速度的加速度。所以，可以根据该第一预设公式计算出第二转速，并根据第二转速生成第二转速指令。
步骤S140，利用第一转速指令及第二转速指令控制船体的运行速度。
本申请实施例中，可以当螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化时，基于预设航速确定船体的操控荷载；根据操控荷载确定主机装置的第一转速，并根据第一转速生成第一转速指令；根据第一预设公式确定电力传动推进装置的第二转速，并根据第二转速生成第二转速指令；利用第一转速指令及第二转速指令控制船体的运行速度。本方案中，由于螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化，主机装置自身的转速不能满足螺旋桨频繁的变速，所以，需要确定主机装置的第一转速及电力传动推进装置的第二转速，并确定第一转速对应的第一转速指令，及第二转速对应的第二转速指令，进而，根据第一转速指令及第二转速指令控制船体的运行速度，相比于单独根据主机装置的转速控制船体的运行速度，本申请结合主机装置和电力传动推进装置共同控制船体的运行速度，电力传动推进装置为主机装置分担了一部分的转速，实现了对船体航速的精准控制，又保证了主机装置的高效运行与健康运维，缓解了船体航速控制较难的技术问题。
下面对上述步骤进行详细介绍。
在一些实施例中，基于上述步骤S110，可以计算出船体的操控荷载。作为一个示例，上述步骤S110中的基于预设航速确定船体的操控荷载的步骤，可以包括如下步骤：
步骤a)，根据预设运动方程建立三自由度运动模型；
步骤b)，根据预设航速通过三自由度运动模型确定船体的操控荷载。
对于上述步骤a)，需要说明的是，预设运动方程是船舶运动方程，即根据船体的纵荡、横荡与艏摇三个自由度的耦合关系建立三自由度运动模型。具体的，预设运动方程包括：船舶运动学方程、船舶动力学方程、船舶操纵方程和船舶螺旋桨推力与舵角的限制方程，如下所示：
τ＝Ausat (3)
usat＝sat1(u) (4)
其中，公式(1)是船舶运动学方程，可以描述船舶的运动姿态。向量
N是大地坐标系中的纬度方向位置，E为经度方向位置，
为η的一阶时间导数，ψ为航向角；
是建立在随船坐标系上描述船舶前进、横移和转艏速度的三个量，
为建立在大地坐标系上的流速矢量。大地坐标系中位置量的时间导数与随船坐标系中的速度之间可以用坐标转换矩阵
建立等式关系，即公式(1)。
公式(2)为船舶动力学方程，可以用于描述船舶受到各类荷载的状况，是船舶运动方程的机理解释，也是操纵控制算法的核心。其中，
是船舶的惯性质量矩阵；
是柯氏力与向心力系数矩阵；
为阻尼力系数矩阵，τ为船舶的操纵荷载向量，可以根据非线性控制理论求解，τwind与τwave分别为风荷载与波浪荷载向量。矩阵M船舶的惯性质量矩阵，可以由装载计算机、水池实验或CFD方法确定，C(v)与D(v)中的系数也可以由水池实验或CFD方法确定，在本实施例中均为已知量。船舶操纵荷载τ的计算可以包括：螺旋桨荷载计算公式、推力减额计算公式、舵力计算公式，可以根据当前已有的经验公式计算。若考虑船机桨配合，则还需引入轮机模型，轮机模型复杂程度可以视具体情况而定。风荷载τwind与波浪荷载τwave则可以根据实测的风速风向、浪高浪向运用现有的经验公式计算得到：
其中，ρair为空气密度，可以根据当前的气温查表得到；Vrw、γrw为相对风速与相对风向，根据船基风速仪得到；CX、CY、CZ为与相对风速有关的系数，可以根据查规范得到；AFw、ALW、Loa为水线面以上的纵向受风面积、横向受风面积、横向等效受风距离，可以根据当前船舶姿态查船舶装载手册得到。a＝ρwaterg(1-e-kd)/k2，
ρwater为水的密度，可以根据温度可查表所得；g为重力加速度，k为波数，H为波周期，χ为波向角，ω为波的圆频率，上述参数均可以通过船基的测波雷达所得；d为船舶当前吃水，可以从吃水传感器所得；L、B为船长、船宽，可以根据船舶的装载手册得到。
公式(3)为船舶操纵方程，即船舶的操纵模型，可以用于根据船舶所需的操纵荷载生成螺旋桨上的荷载指令(或主机转速指令)以及舵角指令。由于一般船舶的输入量为螺旋桨(或主机)与舵，而输出的目标为三自由度的运动状态，当输入量小于输出量时，为欠驱动船舶，欠驱动船舶难以实现对目标的精准控制，只能做到船舶朝着决策目标逐步逼近。同时，欠驱动船舶对控制率的要求较高，一般的线性控制理论往往难以满足，需要引入非线性控制方法。具体的，公式(3)中的
为三个方向上的操纵荷载，
为船舶的操纵响应，T为螺旋桨上的推力，
为转换矩阵，w为推力减额系数，Yσ与Nσ为舵机模型系数。上述系数同样可以由水池实验、CFD方法以及动态参数辨识方法确定，在本实施例中为已知量。
公式(4)为船舶操纵方程和船舶螺旋桨推力与舵角的限制方程，即船舶螺旋桨推力与舵角的限制函数，可以表示为：
根据公式(7)可以对模型计算的操纵指令进行饱和输入处理，当计算的操纵指令超过设备能力范围时，便将设备的最大能力作为输出量，这一过程使得船舶在操纵时兼顾到了推进系统与航行保持系统的性能。公式(7)中的设备能力的范围umax、umin则由设备厂商提供。
对于上述步骤b)，具体的，计算操控荷载的方法有多种，不同的控制策略可以计算得到的操纵荷载各不相同。对于一般的大型商船，一般采用非线性控制策略，方法有：积分反步法、滑模控制法等。例如，其中一种操控荷载u的计算方式可以为公式(8)：
其中，
z1＝RT(ψ)(η-ηd)，
z2(γ)＝v(γ)-α，
式中，ηd、
与
为导航系统给出的航线、航速、航向等，为已知量。K1、K2为控制器的增益矩阵系数，为已知量，由设备厂商提供或者由使用者根据经验调试所得，其他参数可根据三自由度运动模型确定。所以，根据预设航速通过三自由度运动模型可以确定船体的操控荷载。
本申请实施例可以根据预设运动方程建立三自由度运动模型；根据预设航速通过三自由度运动模型确定船体的操控荷载。所以，电子设备可以根据预先建立的三自由度运动模型计算出船体的操控荷载，便于计算主机装置的第一转速。
在一些实施例中，基于上述步骤S120，可以计算出主机装置的第一转速，以使主机装置按照第一转速运行。作为一个示例，步骤S120中的根据操控荷载确定主机装置的第一转速的步骤，可以包括以下步骤：
步骤c)，根据操控荷载确定螺旋桨的推力；
步骤d)，基于第二预设公式及推力，确定主机装置的第一转速。
对于上述步骤c)，需要说明的是，计算螺旋桨的推力的公式是T＝(1,0,0)·u，其中，(1，0，0)是向量，u是操控荷载,T是螺旋桨的推力。
对于上述步骤d)，第二预设公式是T＝(1-tw)ρn2D4KT(Jp)，其中，tw是推力减额系数数，
为进速系数，D为螺旋桨直径。KT为推力系数，ρ为与进速系数相关的函数，其图谱可由模型试验或者CFD计算确定。所以，将推力带入第二预设公式，计算得到主机转速n，由于主机转速n受海洋环境变化的影响，在规划时海洋环境参数是由气象预报数据而来，而气象预报的数据的更新频率一般为若干个小时，变化频率较低。因此，相应计算所得的第一转速的变化频率也较低，是以小时为单位变化的。
本申请实施例可以根据操控荷载确定螺旋桨的推力；基于第二预设公式及推力，确定主机装置的第一转速。所以，电子设备可以根据螺旋桨的推力及第二预设公式，计算出主机装置的第一转速，进而可以根据第一转速对应的第一转速指令控制主机装置运行。
在一些实施例中，基于上述步骤S120，当计算出主机装置的第一转速大于预设转速范围时，控制主机装置按照预设转速范围的预设临界转速运行。作为一个示例，该方法还可以包括以下步骤：
步骤e)，当第一转速未位于预设转速范围时，根据预设转速范围的预设临界转速生成第一转速指令，并控制主机装置按照第一转速指令运行。
在该步骤中，预设转速范围包括一个最大的第一预设临界转速及一个最小的第二预设临界转速，当计算得出的第一转速超出预设转速范围，例如，当第一转速大于第一预设临界转速时，根据第一预设临界转速生成第一转速指令，并控制主机装置按照第一转速指令运行；或者，当第一转速小于第二预设临界转速时，根据第二预设临界转速生成第一转速指令，并控制主机装置按照第一转速指令运行。
本申请实施例中，当第一转速未位于预设转速范围时，根据预设转速范围的预设临界转速生成第一转速指令，并控制主机装置按照第一转速指令运行。所以，可以控制主机装置按照最大速度或最小速度运行。
在一些实施例中，可以根据预设小时为第一时间间隔，计算第一转速。基于此，计算第一转速时，以预设小时为第一时间间隔，计算并更新第一转速。
在一些实施例中，可以根据预设时间段为第二时间间隔，计算第二转速。基于此，计算第二转速时，以预设时间段为第二时间间隔，计算并更新第二转速。其中，预设时间段可以是指以分钟为时间段，或者是以秒钟为时间段。
在一些实施例中，可以根据第一转速指令及第二转速指令控制船体的运行速度。作为一个示例，上述步骤S140可以包括如下步骤：
步骤f)，利用第一转速指令控制主机装置的运行速度，及利用第二转速指令控制电力传动推进装置的运行速度。
在本步骤中，利用第一转速指令控制主机装置的运行速度，及利用第二转速指令控制电力传动推进装置的运行速度，进而，电子设备控制了船体的运行速度。
图2提供了一种船体的速度控制装置的结构示意图。该装置可以应用于电子设备，船体包括：主机装置、电力传动推进装置及螺旋桨。如图2所示，船体的速度控制装置200包括：
确定模块201，用于当螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化时，基于预设航速确定船体的操控荷载；
第一生成模块202，用于根据操控荷载确定主机装置的第一转速，并根据第一转速生成第一转速指令；
第二生成模块203，用于根据预设公式确定电力传动推进装置的第二转速，并根据第二转速生成第二转速指令；
控制模块204，用于利用第一转速指令及第二转速指令控制船体的运行速度。
在一些实施例中，确定模块具体用于：
根据预设运动方程建立三自由度运动模型；
根据预设航速通过三自由度运动模型确定船体的操控荷载。
在一些实施例中，第一生成模块具体用于：
根据操控荷载确定螺旋桨的推力；
基于第二预设公式及推力，确定主机装置的第一转速。
在一些实施例中，船体的速度控制装置还用于：
当第一转速未位于预设转速范围时，根据预设转速范围的预设临界转速生成第一转速指令，并控制主机装置按照第一转速指令运行。
在一些实施例中，计算第一转速时，以预设小时为第一时间间隔，计算并更新第一转速。
在一些实施例中，计算第二转速时，以预设时间段为第二时间间隔，计算并更新第二转速。
在一些实施例中，控制模块具体用于：
利用第一转速指令控制主机装置的运行速度，及利用第二转速指令控制电力传动推进装置的运行速度。
本申请实施例提供的船体的速度控制装置，与上述实施例提供的船体的速度控制方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本申请实施例提供的一种电子设备，如图3所示，电子设备300包括存储器301、处理器302，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例提供的方法的步骤。
参见图3，电子设备还包括：总线303和通信接口304，处理器302、通信接口304和存储器301通过总线303连接。
其中，存储器301可能包含高速随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口304(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线303可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器301用于存储程序，所述处理器302在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本申请任一实施例揭示的过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器302中，或者由处理器302实现。
处理器302可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器302中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器302可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器301，处理器302读取存储器301中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
对应于上述船体的速度控制方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述船体的速度控制方法的步骤。
本申请实施例所提供的船体的速度控制装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
再例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述船体的速度控制方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种船体的速度控制方法，其特征在于，所述船体包括：主机装置、电力传动推进装置及螺旋桨；所述方法包括：
当所述螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化时，基于预设航速确定所述船体的操控荷载；
根据所述操控荷载确定所述主机装置的第一转速，并根据所述第一转速生成第一转速指令；
根据第一预设公式确定所述电力传动推进装置的第二转速，并根据所述第二转速生成第二转速指令；
利用所述第一转速指令及所述第二转速指令控制所述船体的运行速度。
2.根据权利要求1所述的船体的速度控制方法，其特征在于，所述基于预设航速确定所述船体的操控荷载的步骤，包括：
根据预设运动方程建立三自由度运动模型；
根据预设航速通过所述三自由度运动模型确定所述船体的操控荷载。
3.根据权利要求1所述的船体的速度控制方法，其特征在于，所述根据所述操控荷载确定所述主机装置的第一转速的步骤，包括：
根据所述操控荷载确定所述螺旋桨的推力；
基于第二预设公式及所述推力，确定所述主机装置的第一转速。
4.根据权利要求1所述的船体的速度控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第一转速未位于预设转速范围时，根据所述预设转速范围的预设临界转速生成所述第一转速指令，并控制所述主机装置按照所述第一转速指令运行。
5.根据权利要求1所述的船体的速度控制方法，其特征在于，计算所述第一转速时，以预设小时为第一时间间隔，计算并更新所述第一转速。
6.根据权利要求1所述的船体的速度控制方法，其特征在于，计算所述第二转速时，以所述预设时间段为第二时间间隔，计算并更新所述第二转速。
7.根据权利要求1所述的船体的速度控制方法，其特征在于，所述利用所述第一转速指令及所述第二转速指令控制所述船体的运行速度的步骤，包括：
利用所述第一转速指令控制所述主机装置的运行速度，及利用所述第二转速指令控制所述电力传动推进装置的运行速度。
8.一种船体的速度控制装置，其特征在于，所述船体包括：主机装置、电力传动推进装置及螺旋桨；所述装置包括：
确定模块，用于当所述螺旋桨的转速在预设时间段内发生变化时，基于预设航速确定所述船体的操控荷载；
第一生成模块，用于根据所述操控荷载确定所述主机装置的第一转速，并根据所述第一转速生成第一转速指令；
第二生成模块，用于根据预设公式确定所述电力传动推进装置的第二转速，并根据所述第二转速生成第二转速指令；
控制模块，用于利用所述第一转速指令及所述第二转速指令控制所述船体的运行速度。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至7任一项所述的方法。
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