超空泡航行体最优控制建模与仿真

发布时间：2018-02-02 13:06

  本文关键词： 流体力学 超空泡 滑行力 非线性 最优控制　出处：《北京理工大学学报》2016年10期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：基于空泡独立膨胀原理分析了超空泡航行体在小机动条件下空泡轴线的偏移,详细计算了航行体各部分流体动力,建立了超空泡航行体纵向运动非线性动力学模型.针对该模型存在严重的动态耦合与操纵耦合,利用精确线性化方法进行了解耦处理,进而设计了最优控制器,实现了对航行深度的渐进跟踪控制.仿真结果表明:该控制系统能够有效地跟踪深度信号,具有良好的控制品质;航行体能稳定在空泡内而不与空泡壁面接触.
[Abstract]:Based on the principle of independent expansion of cavitation, the migration of cavitation axis of supercavitation vehicle under small maneuvering condition is analyzed, and the fluid dynamics of each part of the vehicle is calculated in detail. A nonlinear dynamic model of longitudinal motion of a supercavitating vehicle is established. Aiming at the serious dynamic coupling and manipulation coupling of the model, an accurate linearization method is used to decouple the model, and an optimal controller is designed. The simulation results show that the control system can track the depth signal effectively and has good control quality. Navigation is stable in the cavitation without contact with the cavitation wall.
【作者单位】： 哈尔滨工业大学航天学院;
【基金】：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(HIT.NSRIF.2013033)
【分类号】：U661.1
【正文快照】： 超空泡航行体由于空泡的包裹而显著降低了水下运动的阻力,因而具有明显的速度优势[1-2].同时,超空泡技术所引起的浮力缺失、尾拍、强非线性等复杂特性给超空泡航行体的机动及稳定控制带来了极大的困难[3].目前,国内外针对超空泡航行体非线性动力学建模及控制方面已有部分研究

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本文编号：1484579