一种船舶自动舵控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请涉及船舶控制，尤其涉及一种船舶自动舵控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、船舶自动舵是一种用于对船舶航行方向自动控制的系统，是船舶稳定运行中必不可少的重要设备，自动舵的性能直接影响着船舶航行的安全性、稳定性和经济性。船舶在航行时，时刻会受到海风和海流的作用，导致船舶偏离原来的航向及航线。为了保证船舶的安全航行必须进行控制，目前在实际运行中常用的控制方法有两种：一种是pid控制，一种是自适应控制。pid控制算法的控制对象通常需要具有准确的数学模型，但船舶在航行过程中会受到各种外力的影响，导致难以建立准确的数学模型以及满足船舶系统鲁棒性和稳定性要求。自适应控制是利用现代控制理论中的系统辨识方法，控制模型可随外界环境的变化而不断地改变自身结构及参数，从而使系统始终具有良好的控制性能，但存在算法复杂、造价较高等问题。

2、因此，发明人提供了一种船舶自动舵控制方法、装置、设备及存储介质。

技术实现思路

1、(1)要解决的技术问题

2、本申请实施例提供了一种船舶自动舵控制方法、装置、设备及存储介质，要解决的技术问题是：现有的控制方法难以满足系统鲁棒性和稳定性要求，成本较高。

3、(2)技术方案

4、第一方面，本申请实施例提供了一种船舶自动舵控制方法，包括：

5、获取船舶的实时输入信号，其中，所述实时输入信号包括航向偏差以及航向偏差变化率；

6、根据所述实时输入信号，通过预先获得的输入输出数据表确定所述船舶的舵机控制信号，其中，所述输入输出数据表包括各种海况下船舶稳定航行时的输入信号数据以及对应的舵机控制信号数据；

7、将所述舵机控制信号发送至所述船舶的舵机，以实现对所述船舶航行的控制。

8、在其中一个实施例中，所述船舶自动舵控制方法，还包括：

9、获取各种海况下船舶稳定航行时的输入信号数据，以及所述输入信号数据对应的舵机控制信号数据；

10、根据所述输入信号数据以及所述舵机控制信号数据之间的对应关系，建立输入输出数据表。

11、在其中一个实施例中，所述根据所述实时输入信号，通过预先获得的输入输出数据表确定所述船舶的舵机控制信号，包括：

12、根据所述实时输入信号，在预先获得的输入输出数据表中确定相应的输入信号数据；

13、根据所述输入信号数据对应的舵机控制信号数据，确定所述船舶的舵机控制信号。

14、在其中一个实施例中，所述根据所述实时输入信号，在预先获得的输入输出数据表中确定相应的输入信号数据，包括：

15、根据所述实时输入信号，在预先获得的输入输出数据表中确定多个最接近的输入信号数据。

16、在其中一个实施例中，所述根据所述输入信号数据对应的舵机控制信号数据，确定所述船舶的舵机控制信号，包括：

17、根据所述输入信号数据对应的舵机控制信号数据，通过多维数据线性插值法确定所述船舶的舵机控制信号。

18、第二方面，本申请实施例提供了一种船舶自动舵控制装置，包括：

19、输入获取模块，用于获取船舶的实时输入信号，其中，所述实时输入信号包括航向偏差以及航向偏差变化率；

20、信号确定模块，用于根据所述实时输入信号，通过预先获得的输入输出数据表确定所述船舶的舵机控制信号，其中，所述输入输出数据表包括各种海况下船舶稳定航行时的输入信号数据以及对应的舵机控制信号数据；

21、信号发送模块，用于将所述舵机控制信号发送至所述船舶的舵机，以实现对所述船舶航行的控制。

22、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上所述的船舶自动舵控制方法。

23、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的船舶自动舵控制方法。

24、(3)有益效果

25、本申请的上述技术方案具有如下优点：

26、本申请实施例第一方面提供的船舶自动舵控制方法，通过获取船舶的实时输入信号，其中，实时输入信号包括航向偏差以及航向偏差变化率，再根据实时输入信号，通过预先获得的输入输出数据表确定船舶的舵机控制信号，其中，输入输出数据表包括各种海况下船舶稳定航行时的输入信号数据以及对应的舵机控制信号数据，最后将舵机控制信号发送至船舶的舵机，以实现对船舶航行的控制，能够既满足系统鲁棒性和稳定性要求又相对经济可行。

27、可以理解的是，上述第二方面、第三方面和第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种船舶自动舵控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的船舶自动舵控制方法，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1所述的船舶自动舵控制方法，其特征在于，所述根据所述实时输入信号，通过预先获得的输入输出数据表确定所述船舶的舵机控制信号，包括：

4.如权利要求3所述的船舶自动舵控制方法，其特征在于，所述根据所述实时输入信号，在预先获得的输入输出数据表中确定相应的输入信号数据，包括：

5.如权利要求3所述的船舶自动舵控制方法，其特征在于，所述根据所述输入信号数据对应的舵机控制信号数据，确定所述船舶的舵机控制信号，包括：

6.一种船舶自动舵控制装置，其特征在于，包括：

7.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并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如权利要求1至5任一项所述的船舶自动舵控制方法。

8.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的船舶自动舵控制方法。

技术总结本申请涉及一种船舶自动舵控制方法、装置、设备及存储介质，其中，船舶自动舵控制方法包括：获取船舶的实时输入信号，其中，所述实时输入信号包括航向偏差以及航向偏差变化率；根据所述实时输入信号，通过预先获得的输入输出数据表确定所述船舶的舵机控制信号，其中，所述输入输出数据表包括各种海况下船舶稳定航行时的输入信号数据以及对应的舵机控制信号数据；将所述舵机控制信号发送至所述船舶的舵机，以实现对所述船舶航行的控制。本申请能够既满足系统鲁棒性和稳定性要求又相对经济可行。技术研发人员：赵一鉴受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司系统工程研究院技术研发日：技术公布日：2024/4/17