[发明专利]一种绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器

权利要求书

1.一种绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器，其特征在于，该绞刀转速自动控制器由三个子控制器组成，分别为：绞刀转速与横移速度比控制器、绞刀转速与绞刀扭矩比控制器、绞刀转速与横移拉力比控制器；绞刀转速控制通过各子控制器联动控制；通过绞吸挖泥船疏浚控制系统及绞刀转速自动控制器自动控制绞刀转速，确保切削量与泵吸入量达到一种平衡，从而实现高效的自动挖泥疏浚；

所述绞刀转速与横移速度比控制器，是指在施工过程中，为控制横移摆动与切削量的关系，引入了绞刀转速与横移速度比模型：(1)当横移速度低于至左舷或至右舷边线某一设定低限值时，绞刀转速为至左舷或至右舷某一设定低转速值；(2)当横移速度高于至左舷或至右舷某一设定高限值时，绞刀转速为至左舷或至右舷某一设定高转速值；(3)当横移速度介于至左舷或至右舷低限值与高限值之间时，系统按设定的至左舷或至右舷绞刀转速与横移速度比值，绞刀转速自动跟随至左舷或至右舷横移速度变化，以获得最佳的绞刀切片厚度；

所述绞刀转速与绞刀扭矩比控制器，是指对于比较硬、难以切削的土质时，需要提高绞刀扭矩，引入了绞刀转速与绞刀扭矩比模型：1)当绞刀扭矩低于至左舷某一设定低限值或至右舷某一设定低限值时，绞刀转速为至左舷某一设定低转速值或至右舷某一设定低转速值；(2)当绞刀扭矩高于至左舷某一设定高限值或至右舷某一设定高限值时，绞刀转速为至左舷某一设定高转速值或至右舷某一设定高转速值；(3)当绞刀扭矩介于至左舷低限与高限值之间或至右舷低限与高限值之间时，系统按设定的至左舷绞刀转速与绞刀扭矩比值或至右舷绞刀转速与绞刀扭矩比值，绞刀转速自动跟随绞刀扭矩变化，对于比较硬、难以切削的土质，以获得最佳的切削量；

所述绞刀转速与横移拉力比控制器，通过横移拉力控制绞刀转速，提高绞刀的挖掘效率；对于容易挖掘的土质，提高切削厚度和降低横移速度；此时根据横移拉力控制绞刀转速，能充分发挥绞刀功率；对于硬的土质，根据横移拉力控制绞刀转速能提高挖掘切削量；(1)当横移拉力低于至左舷某一设定低限值或至右舷某一设定低限值时，绞刀转速为至左舷某一设定低转速值或至右舷某一设定低转速值；(2)当横移拉力高于至左舷某一设定高限值或至右舷某一设定高限值时，绞刀转速为至左舷某一设定高转速值或至右舷某一设定高转速值；(3)当横移拉力介于至左舷低限与高限值之间或至右舷低限与高限值之间时，系统按设定的至左舷绞刀转速与横移拉力比值或至右舷绞刀转速与横移拉力比值，绞刀转速自动跟随横移拉力变化，以获得最佳的挖掘效率。

2.根据权利要求1所述的一种绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器，其特征在于，该绞刀转速自动控制器可根据需要启用相应的子控制器；各子控制器对绞刀转速的影响具有同等的优先级；当某个控制器的限制条件最先生效时，则优先响应该控制器的控制策略。

3.根据权利要求1所述的一种绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器，其特征在于，所述绞吸挖泥船疏浚控制系统包括：测量系统、逻辑控制器、数据转换/传输设备、服务器及计算机工作站；通过测量系统将执行机构采集运行的实时数据信号传输至逻辑控制器，经绞吸挖泥船疏浚过程控制程序处理后将执行命令发送至执行机构的驱动装置进行下一步动作，同时将过程数据通过数据转换/传输设备发送至服务器进行高级功能处理及历史数据存储，并在计算机工作站对控制过程数据进行显示、对逻辑控制器进行控制指令发送。

4.根据权利要求3所述的一种绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器，其特征在于，运行的实时数据信号包括横移速度信号、横移拉力信号、绞刀转矩信号、绞刀转速信号；各个信号通过对应安装位置的传感器采集。

5.根据权利要求3所述的一种绞吸挖泥船绞刀转速自动控制器，其特征在于，还需要一定的控制状态及施工参数包括：控制器自动工作模式状态、绞刀加速度、绞刀最小转速限制参数设定、绞刀最大转速限制参数设定、绞刀超扭矩限制参数设定、绞刀长度、绞刀半径。