CN113044156A - 一种控制水翼倾斜角的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制水翼倾斜角的方法及装置，其特征在于包括以下步骤：S100：判断装置是否首次上电，如果是，执行步骤S200，否则，执行步骤S400；S200：装置初始化，读取预置的位移传感器信息；S300：装置控制板将单位行程量的模拟量经计算后转化为数字量；S400：上位机经由通信模块向装置控制板发送数据，判断设定的倾斜角是否大于水翼与水平面的当前倾斜角，如果是，执行步骤S700，否则，执行步骤S500；S500：判断设定的倾斜角是否等于水翼与水平面的当前倾斜角，如果是，结束流程，否则，执行步骤S600；S600：第一、第二电动推杆执行反行程的下降操作直至达到第一、第二电动推杆初始位置；S700：第一、第二电动推杆执行正行程的上升操作直至达到设定的倾斜角。

Description

一种控制水翼倾斜角的方法及装置

技术领域

本发明属于机械装置控制技术以及水翼船领域，涉及一种控制水翼倾斜角的方法及装置。

背景技术

控制水翼船的水翼包括水翼的收缩与伸展以及水翼与水平面的倾斜角的控制。无论是控制水翼的收缩与伸展，还是控制水翼与水平面的倾斜角，最终目的都是实现整个船身的重心的调节，进而实现船体高速运行时候的升力调节。

电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置。可用于各种简单或复杂的工艺流程中做为执行机械使用，以实现远距离控制、集中控制或自动控制。

在现有技术的应用中，电动推杆多用于家用电器、厨具、医疗器械、汽车等行业的运动驱动单元。对于世面上常见的正反信号控制的电动推杆，其功率、速度、推力、行程等参数的选择范围比较广，且价格上比步进电动推杆、伺服电动推杆便宜很多，因此，这类使用正反信号控制的电动推杆应用面很广。

水翼船领域中，为了控制水翼与水平面的倾斜角而采用的技术方案要么比较复杂，要么由于各组件的价格昂贵而造成成本较高。现有技术中，尚无一种采用电动推杆来控制水翼与水平面的倾斜角的技术方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种控制水翼倾斜角的方法，通过电动推杆结合位移传感器的方法，结合装置控制板的闪存中预置的位移传感器信息，实现精准地控制水翼与水平面的倾斜角。本发明具有价格低廉、稳定可靠、运行安全的有益效果。

本发明申请包括以下步骤：

S100：水翼控制装置上电并判断所述装置是否首次上电，如果是，执行步骤S200，否则，执行步骤S400；

S200：所述装置初始化，读取装置控制板的闪存中预置的位移传感器信息，包括：

第一电动推杆处于初始位置时第一位移传感器的位移数据及第一电动推杆达到最大行程时第一位移传感器的位移数据；

第二电动推杆处于初始位置时第二位移传感器的位移数据及第二电动推杆达到最大行程时第二位移传感器的位移数据；

S300：装置控制板将单位行程量的模拟量经计算后转化为数字量，用以控制水翼与水平面的倾斜角，包括：

根据所述位移传感器信息，计算第一电动推杆的单位行程量所对应的数字量；计算第二电动推杆的单位行程量所对应的数字量；

S400：上位机经由通信模块向装置控制板发送数据，其包括设定的倾斜角，判断设定的倾斜角是否大于水翼与水平面的当前倾斜角，如果是，执行步骤S700，否则，执行步骤S500；

S500：判断设定的倾斜角是否等于水翼与水平面的当前倾斜角，如果是，结束流程，否则，执行步骤S600；

S600：第一、第二电动推杆执行反行程的下降操作直至达到第一、第二电动推杆初始位置；

S700：第一、第二电动推杆执行正行程的上升操作直至达到设定的倾斜角。

优选地，所述通信模块的接口为RS485接口。

优选地，所述初始位置为第一、第二电动推杆行程量为零的位置且水翼与水平面的倾斜角为零。

优选地，所述单位行程量为1毫米。

优选地，所述装置中，第一、第二电动推杆正行程的上升操作，用以控制水翼与水平面的倾斜角增大，第一、第二电动推杆反行程的下降操作，用以控制水翼与水平面的倾斜角减小，其中，倾斜角不大于5度。

优选地，所述步骤S700包括以下步骤：

S701：根据步骤S300所计算的数字量，装置控制板计算与设定的倾斜角所对应的数字量，输出并控制第一、第二电动推杆正行程的上升高度；

S702：所述装置控制第一、第二电动推杆执行正行程的上升操作，第一、第二位移传感器各自实时检测第一、第二电动推杆正行程的上升高度；

S703：判断第一、第二电动推杆正行程的上升操作是否使得水翼与水平面的倾斜角等于设定的倾斜角，如果是，结束流程，否则，执行步骤S702。

一种控制水翼倾斜角的装置，其特征在于，包括：上位机、通信模块、装置控制板、第一电动推杆、第一位移传感器、第二电动推杆及第二位移传感器，其中，

上位机：用于人机交互，并将操作者的指令经由通信模块发送至装置控制板，所述指令包括设定的倾斜角；

通信模块：接口为RS485的耦接装置，用以耦接上位机及装置控制板、实现上位机与装置控制板之间的数据通信；

装置控制板：用以接收上位机发送的数据并反馈信息至上位机、储存预置的位移传感器信息、将单位行程量的模拟量经计算后转化为数字量、计算并控制第一、第二电动推杆正反行程的升降高度；

第一、第二电动推杆：用以正反行程的升降并控制水翼倾斜角，与第一、第二位移传感器各自耦接；

第一、第二位移传感器：用以各自感应第一、第二电动推杆升降的高度、将所感应的高度实时发送至装置控制板，并与第一、第二电动推杆各自耦接。

本发明所通过的方法的有益效果是：解决了现有技术中尚无价格低廉、稳定可靠、运行安全及采用电动推杆来控制水翼与水平面的倾斜角的的技术问题。

附图说明

图1为本发明所提供的方法的总流程图；

图2为本发明所提供的控制水翼倾斜角的装置的功能框图；

图3A至图3C为本发明所提供的一个实施例中的传动机构的机械连接关系图。

具体实施方式

图1示出了本发明所提供的方法的总流程图。如图1所示，本发明的方法包括以下步骤：

S100：水翼控制装置上电并判断装置是否首次上电，如果是，执行步骤S200，否则，执行步骤S400；

S200：装置初始化，读取装置控制板的闪存中预置的位移传感器信息，包括：

第一电动推杆处于初始位置时第一位移传感器的位移数据及第一电动推杆达到最大行程时的位移数据；

第二电动推杆处于初始位置时第二位移传感器的位移数据及第二电动推杆达到最大行程时的位移数据；

其中，初始位置为第一、第二电动推杆行程量为零的位置且水翼与水平面的倾斜角为零。

S300：装置控制板将单位行程量的模拟量经计算后转化为数字量，用以控制水翼与水平面的倾斜角，包括：

根据位移传感器信息，计算第一电动推杆的单位行程量所对应的数字量；计算第二电动推杆的单位行程量所对应的数字量；

本实施例中，单位行程量设置为1毫米。

S400：上位机经由通信模块向装置控制板发送数据，包括设定的倾斜角，判断设定的倾斜角是否大于水翼与水平面的当前倾斜角，如果是，执行步骤S700，否则，执行步骤S500；本实施例中，采用的通信模块的接口为RS485接口。

本实施例中，第一、第二电动推杆正行程的上升操作，用以控制水翼与水平面的倾斜角增大，第一、第二电动推杆反行程的下降操作，用以控制水翼与水平面的倾斜角减小，其中，倾斜角不大于5度。

此外，本实施例还将水翼与水平面的倾斜角的增量设置为1度，倾斜角最大为5度；与此对应，上位机中将水翼与水平面的倾斜角设置为5档，1档对应的倾斜角为1度，2档对应的倾斜角为2度，以此类推，最大为5档，对应的倾斜角为5度。

S500：判断设定的倾斜角是否等于水翼与水平面的当前倾斜角，如果是，结束流程，否则，执行步骤S600；

S600：第一、第二电动推杆执行反行程的下降操作直至达到第一、第二电动推杆初始位置；

S700：第一、第二电动推杆执行正行程的上升操作直至达到设定的倾斜角，步骤S700包括以下步骤：

S701：根据步骤S300所计算的数字量，装置控制板计算与设定的倾斜角所对应的数字量，输出并控制第一、第二电动推杆正行程的上升高度；

S702：装置控制第一、第二电动推杆执行正行程的上升操作，第一、第二位移传感器各自实时检测第一、第二电动推杆正行程的上升高度；

S703：判断第一、第二电动推杆正行程的上升操作是否使得水翼与水平面的倾斜角等于设定的倾斜角，如果是，结束流程，否则，执行步骤S702。

一种控制水翼倾斜角的装置100，其特征在于，包括：上位机101、通信模块102、装置控制板103、第一电动推杆1041、第一位移传感器1051、第二电动推杆1042及第二位移传感器1052，其中，

上位机101：用于人机交互，并将操作者的指令经由通信模块102发送至装置控制板103，所述指令包括设定的倾斜角；

通信模块102：接口为RS485的耦接装置，用以耦接上位机101及装置控制板103、实现上位机101与装置控制板103之间的数据通信；

装置控制板103：用以接收上位机101发送的数据并反馈信息至上位机101、储存预置的位移传感器信息、将单位行程量的模拟量经计算后转化为数字量、计算并控制第一、第二电动推杆1041、1042正反行程的升降高度；

第一、第二电动推杆1041、1042：用以正反行程的升降并控制水翼倾斜角，与第一、第二位移传感器1051、1052各自耦接；

第一、第二位移传感器1051、1052：用以各自感应第一、第二电动推杆1041、1042升降的高度、将所感应的高度实时发送至装置控制板103，并与第一、第二电动推杆1041、1042各自耦接。

图3A至图3C示出了本发明所提供的一个实施例中的传动机构的机械连接关系图。

如图3A所示，本发明所提供的实施例中的传动机构包括但不限于第一电动推杆1041、第一位移传感器1051、第二电动推杆1042及第二位移传感器1052。

如图3B所示，此时，第一电动推杆1041、第二电动推杆1042处于初始位置，即，第一、第二电动推杆1041、1042的行程量为零的位置且水翼与水平面的倾斜角为零。

如图3C所示，此时，第一电动推杆1041、第二电动推杆1042处于最大行程量的位置，且水翼与水平面的倾斜角为5度。

应当理解的是，本发明不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种控制水翼倾斜角的方法，其特征在于包括以下步骤：

S100：水翼控制装置上电并判断所述装置是否首次上电，如果是，执行步骤S200，否则，执行步骤S400；

S200：所述装置初始化，读取装置控制板的闪存中预置的位移传感器信息，包括：

第一电动推杆处于初始位置时第一位移传感器的位移数据及第一电动推杆达到最大行程时第一位移传感器的位移数据；

第二电动推杆处于初始位置时第二位移传感器的位移数据及第二电动推杆达到最大行程时第二位移传感器的位移数据；

S300：装置控制板将单位行程量的模拟量经计算后转化为数字量，用以控制水翼与水平面的倾斜角，包括：

根据所述位移传感器信息，计算第一电动推杆的单位行程量所对应的数字量；计算第二电动推杆的单位行程量所对应的数字量；

S400：上位机经由通信模块向装置控制板发送数据，其包括设定的倾斜角，判断设定的倾斜角是否大于水翼与水平面的当前倾斜角，如果是，执行步骤S700，否则，执行步骤S500；

S500：判断设定的倾斜角是否等于水翼与水平面的当前倾斜角，如果是，结束流程，否则，执行步骤S600；

S600：第一、第二电动推杆执行反行程的下降操作直至达到第一、第二电动推杆初始位置；

S700：第一、第二电动推杆执行正行程的上升操作直至达到设定的倾斜角。

2.根据权利要求1所述的一种控制水翼倾斜角的方法，其特征在于，所述通信模块的接口为RS485接口。

3.根据权利要求1所述的一种控制水翼倾斜角的方法，其特征在于，所述初始位置为第一、第二电动推杆行程量为零的位置且水翼与水平面的倾斜角为零。

4.根据权利要求1所述的一种控制水翼倾斜角的方法，其特征在于，所述单位行程量为1毫米。

5.根据权利要求1所述的一种控制水翼倾斜角的方法，其特征在于，所述装置中，第一、第二电动推杆正行程的上升操作，用以控制水翼与水平面的倾斜角增大，第一、第二电动推杆反行程的下降操作，用以控制水翼与水平面的倾斜角减小，其中，倾斜角不大于5度。

6.根据权利要求1所述的一种控制水翼倾斜角的方法，其特征在于，所述步骤S700包括以下步骤：

S701：根据步骤S300所计算的数字量，装置控制板计算与设定的倾斜角所对应的数字量，输出并控制第一、第二电动推杆正行程的上升高度；

S702：所述装置控制第一、第二电动推杆执行正行程的上升操作，第一、第二位移传感器各自实时检测第一、第二电动推杆正行程的上升高度；

S703：判断第一、第二电动推杆正行程的上升操作是否使得水翼与水平面的倾斜角等于设定的倾斜角，如果是，结束流程，否则，执行步骤S702。

7.一种控制水翼倾斜角的装置，其特征在于，包括：上位机、通信模块、装置控制板、第一电动推杆、第一位移传感器、第二电动推杆及第二位移传感器，其中，

上位机：用于人机交互，并将操作者的指令经由通信模块发送至装置控制板，所述指令包括设定的倾斜角；

通信模块：接口为RS485的耦接装置，用以耦接上位机及装置控制板、实现上位机与装置控制板之间的数据通信；

装置控制板：用以接收上位机发送的数据并反馈信息至上位机、储存预置的位移传感器信息、将单位行程量的模拟量经计算后转化为数字量、计算并控制第一、第二电动推杆正反行程的升降高度；

第一、第二电动推杆：用以正反行程的升降并控制水翼倾斜角，与第一、第二位移传感器各自耦接；

第一、第二位移传感器：用以各自感应第一、第二电动推杆升降的高度、将所感应的高度实时发送至装置控制板，并与第一、第二电动推杆各自耦接。

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