【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及旋轉阻尼自動控制領域，具體為一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統。
技術介紹
1、早期的船舶操縱，通常使用較為簡單的機械結構，傳統的船舶操縱器過于依賴人工手動的調整，缺乏靈活性，同時也很難適應風浪急流的海況，無法保證船舶行駛的安全性，自動控制技術應運而生。
2、船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制在運作時，會涉及船舶操縱器靜態、船舶行駛變化和船舶行駛環境變化三個因素影響，如果這些因素得不到有效的監測、分析和管理，就有可能會造成船舶操縱器的故障發生，并且增加有安全事故的發生可能，造成一定的財產損失，為了解決以上提出的問題，推出一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統。
技術實現思路
1、為了解決上述
技術介紹
提出的技術問題，提出了本專利技術。本專利技術的實施例提供了一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，包括服務器，服務器包括終端計算模塊、圖像模塊、測定模塊和執行控制模塊。
3、圖像模塊用于獲取船舶所在區域的動態圖像信息、船舶操縱器靜態下的圖像信息、波浪圖像信息和船舶環境下的水流圖像信息并傳輸至終端計算模塊中；
4、測定模塊用于風向測量儀器測量船舶所在區域的風向信息，超聲波風速計測量船舶所在區域的風速信息，溫度傳感器測量船舶所在區域的水溫信息，并將其傳輸至終端計算模塊中；
5、終端計算模塊對圖像信息和測定信息進行分析計算處理，得到船
6、執行控制模塊用于接收終端計算模塊的計算結果進行旋轉阻尼自動控制。
7、進一步地，還包括以下步驟：
8、步驟1：船舶動態分析，圖像模塊實時獲取船舶所在區域的動態圖像信息傳輸至終端計算模塊中，終端計算模塊據此執行船舶搖晃值和船舶行駛判定分析，得到船舶動態值；
9、步驟2：船舶操縱器靜態分析，圖像模塊實時獲取船舶、操縱器靜態下的圖像信息傳輸至終端計算模塊中，據此進行船操靜態分析，得到船操靜需值；
10、步驟3：船舶環動分析，圖像模塊實時獲取波浪圖像信息、船舶環境下的水流圖像信息傳輸至終端計算模塊，測定模塊測量船舶所在區域的風向信息，測量船舶所在區域的風速信息傳輸至終端計算模塊，終端計算模塊據此進行船舶環境狀態分析，得到船舶的環動異值；
11、步驟4：船舶綜合判定，接收船舶動態值、船操靜需值和船舶的環動異值，對其進行狀態綜合判定分析，得到船舶的綜異態值；
12、步驟5：阻尼自動控制，執行控制模塊接收終端計算模塊的船舶的綜異態值分析匹配，得到不同的船舶的綜異態值對應的旋轉阻尼力值，實現旋轉阻尼的自動控制。
13、進一步地，的船舶動態值的包括以下步驟：
14、步驟104：將船舶晃移值hy和船舶移動速度v按照一定比例轉換成長度，以船舶晃移值hy和船舶移動速度v分為作為平行四邊形的高和邊長構建平行四邊形，提取形成的平行四邊形的周長，并標記為船舶動態值cd。
15、進一步地，的船舶晃移值、船舶移動速度和船舶動態值的包括以下步驟：
16、步驟101：圖像模塊分別在船舶船首、船尾和夾板中央安裝多組圖像傳感器，將采集的圖像傳輸至終端計算模塊并輸入到邊緣檢測算法中，并通過輪廓提取圖像處理操作，將船舶的輪廓從圖像中分離出來，得到船舶的輪廓；
17、步驟102：終端計算模塊在不同監測時間下的船舶輪廓圖像中提取顯著的特征點，具體為船體的拐角點、船舶煙囪，對這些特征點在前后監測的兩張船舶輪廓圖像中進行匹配，相鄰前監測點的特征點（xn-1，yn-1），相鄰監測點的圖像對應特征點為（xn，yn），n為監測點的編號，n=1、2、3...n，依據仿射變化公式為，其中txn和tyn分別為特征點在x和y方向上的平移量，a1n、a2n、a3n和a4n分別為仿射變換矩陣的參數，根據提取的多對特征點，建立多個上述方程組，通過最小二乘法求解，得到a1n、a2n、a3n、a4n、txn和tyn的數值，得到該監測時間點的仿射變換矩陣，依據公式θn=arctan（a4n/a1n），得到船舶該監測點的旋轉角度θn，依據公式，得到該監測點的偏移量tn，依據公式計算，得到船舶晃移值hy；
18、步驟103：對不同監測時間下的船舶輪廓圖像中提取顯著的特征點，并獲取特征點的位移向量和監測時間的時間間隔，分別標記為δx、δy和δt，δx、δy分別為x和y方向的位移向量，依據公式，得到船舶移動速度v。
19、進一步地，的船操靜需值的包括以下步驟：
20、步驟204：將得到的操縱器的分形維數fx以及船舶需阻值cxz，代入公式進行計算，得到船操靜需值cjx。
21、進一步地，的操縱器的分形維數和船舶需阻值的包括以下步驟：
22、步驟201：圖像模塊實時獲取操縱器靜態下的圖像信息傳輸至終端計算模塊中，終端計算模塊分析操縱器的外觀特征，并與數據庫中的特征進行匹配，得到操縱器對應的種類；
23、步驟202：終端計算模塊接收操縱器靜態下的圖像信息，并將操縱器的放置在二維的空間模型中，并先用邊長為a1的小盒子去覆蓋操縱器圖形，統計覆蓋操縱器圖形所需要的盒子數量s1，然后逐漸減少盒子的邊長取值為，對應得到盒子數量為，并將盒子的邊長和盒子數量在雙對數坐標系上，以lnan為橫坐標，以lnsn為橫坐標，n=1、2、3……n，n的取值為正整數，按照對應的數值在對數坐標系上繪制出坐標點，對坐標點進行線性回歸分析，得到直線的斜率，并標記為操縱器的分形維數fx；
24、步驟203：圖像模塊實時獲取船舶靜態下的圖像信息傳輸至終端計算模塊中，終端計算模塊對圖像進行分析，獲取船首尖瘦值、吃水深度和干舷高度，進行計算得到船舶需阻值cxz。
25、進一步地，的船舶的環動異值的包括以下步驟：
26、步驟304：將船舶風變劇值、波浪異常值和流溫異值，進行處理并代入公式計算，得到船舶的環動異值hdy。
27、進一步地，的船舶風變劇值、波浪異常值和流溫異值的包括以下步驟：
28、步驟301：終端計算模塊接收風向信息和風速信息，選擇正北方向作為極軸，并用極角的角度表示，將一段時間內的風向和風速信息，劃入到極坐標系中，將極坐標圖劃分m個角度區間，獲取極坐標區間個數為零的區間數，標記為ld，獲取各極坐標區間，個數占比值，取區間最大占比值與最小占比值，并進行差值計算，得到最差值zc，獲取極坐標中大于z風速的個數占比值，公式計算，得到船舶風變劇值fj；
29、步驟302：圖像模塊實時獲取船舶環境下的波浪圖像信息傳輸至終端計算模塊中，將獲取波浪高度監測的時間段劃分成若干個子時間段，將波浪高度按照監測時間的先后順序進行排序，將排序在前的波浪高度減去排序在后的，記為子波差值，將其進行求和計算，得到子總波差值，將排序在前的大于排序在后的波浪高度值進行統計并做減法，得到子高浪值，進行求本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，包括服務器，其特征在于，所述服務器連接有：
2.根據權利要求1所述的一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，其特征在于，圖像模塊實時獲取船舶所在區域的動態圖像信息傳輸至終端計算模塊中，終端計算模塊據此執行船舶搖晃值和船舶行駛判定分析，得到船舶動態值；圖像模塊還實時獲取船舶、操縱器靜態下的圖像信息傳輸至終端計算模塊中，據此進行船操靜態分析，得到船操靜需值；圖像模塊還實時獲取波浪圖像信息、船舶環境下的水流圖像信息傳輸至終端計算模塊，測定模塊測量船舶所在區域的風向信息，測量船舶所在區域的風速信息傳輸至終端計算模塊，終端計算模塊據此進行船舶環境狀態分析，得到船舶的環動異值；接收船舶動態值、船操靜需值和船舶的環動異值，對其進行狀態綜合判定分析，得到船舶的綜異態值；執行控制模塊接收終端計算模塊的船舶的綜異態值分析匹配，得到不同的船舶的綜異態值對應的旋轉阻尼力值，以實現旋轉阻尼的自動控制。
3.根據權利要求2所述的一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，其特征在于，得到所述船舶動態值具體包括：將船舶晃移值HY和船舶移動速度v按
4.根據權利要求3所述的一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，其特征在于，所述的船舶晃移值、船舶移動速度和船舶動態值包括以下步驟：
5.根據權利要求2所述的一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，其特征在于，所述的船操靜需值的具體計算過程為：將得到的操縱器的分形維數FX以及船舶需阻值Cxz，代入公式進行計算，得到船操靜需值CJX。
6.根據權利要求5所述的一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，其特征在于，所述操縱器的分形維數和船舶需阻值的具體分析包括以下步驟：
7.根據權利要求2所述的一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，其特征在于，所述船舶的環動異值的具體計算過程為：將船舶風變劇值、波浪異常值和流溫異值，進行處理并代入公式計算，得到船舶的環動異值HDY。
8.根據權利要求7所述的一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，其特征在于，所述的船舶風變劇值、波浪異常值和流溫異值的包括以下步驟：
9.根據權利要求2所述的一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，其特征在于，所述船舶的綜異態值具體計算過程為：將船舶動態值、船操靜需值和船舶的環動異值按照圖形構建處理分析，得到船舶的綜異態值。
10.根據權利要求2所述的一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，其特征在于，所述的不同的船舶的綜異態值對應的旋轉阻尼力值包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，包括服務器，其特征在于，所述服務器連接有：
2.根據權利要求1所述的一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，其特征在于，圖像模塊實時獲取船舶所在區域的動態圖像信息傳輸至終端計算模塊中，終端計算模塊據此執行船舶搖晃值和船舶行駛判定分析，得到船舶動態值；圖像模塊還實時獲取船舶、操縱器靜態下的圖像信息傳輸至終端計算模塊中，據此進行船操靜態分析，得到船操靜需值；圖像模塊還實時獲取波浪圖像信息、船舶環境下的水流圖像信息傳輸至終端計算模塊，測定模塊測量船舶所在區域的風向信息，測量船舶所在區域的風速信息傳輸至終端計算模塊，終端計算模塊據此進行船舶環境狀態分析，得到船舶的環動異值；接收船舶動態值、船操靜需值和船舶的環動異值，對其進行狀態綜合判定分析，得到船舶的綜異態值；執行控制模塊接收終端計算模塊的船舶的綜異態值分析匹配，得到不同的船舶的綜異態值對應的旋轉阻尼力值，以實現旋轉阻尼的自動控制。
3.根據權利要求2所述的一種船舶操縱器用的旋轉阻尼自動控制系統，其特征在于，得到所述船舶動態值具體包括：將船舶晃移值hy和船舶移動速度v按照一定比例轉換成長度，以船舶晃移值hy和船舶移動速度v分為作為平行四邊形的高和邊長構建平行四邊形，提取形成的平行四邊形的周長，并標記為船舶動態值cd。
4.根據權利要求3所述的一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：龔傳文，陳巍，劉毅，李曉漫，
申請(專利權)人：江蘇駟博電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：
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