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针对自主水下航行器在水下航行中的姿态控制问题,采用经典控制律的数学模型,依据总体参数和流体动力参数,代入到下航行器纵向运动微分方程组中,通过 MATLAB 自编程序运用龙格库塔法求解此微分方程组,并将经典控制方程(算法)引入到微分方程组的求解当中,其仿真分析结果验证和支持了自主水下航行器的湖上试验,为某自主水下航行器项目实航演示样机的研制提供理论支持,具有一定的工程参考价值。 相似文献
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研究自主水下航行器系统的软变结构控制策略问题。首先分析软变结构控制系统的结构特征,利用双曲正切函数,给出控制受限情形的软变结构控制策略。其次利用Lyapunov稳定性理论,讨论自主水下航行器软变结构控制系统的稳定性,然后构造了基于双曲正切函数的软变结构控制器,给出自主水下航行器软变结构控制的具体算法。基于双曲正切函数的自主水下航行器软变结构控制系统调节精度高,响应速度快,有效地削弱了系统抖振。最后通过一个仿真实验,比较了自主水下航行器垂直深度通道的4种控制策略对系统性能的影响,从而验证了研究方法的有效性。 相似文献
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针对小型自主水下航行器(AUV)尾舵设计的关键问题,采用二维计算流体力学(CFD)方法模拟了流速为2m/s时.常用NACA00××系列翼型在不同来流下的情况,得到了小型自主水下航行器常用翼型的水动力特性;采用DNV规范计算得到了尾舵面积的大小;采用三维CFD方法研究了舵轴位于不同位置时的铰链力矩.找到了具有最小铰链力矩的舵轴位置.文中的研究结果为小型水下自航行器尾舵的设计提供了理论依据和参考. 相似文献
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混合驱动自主潜航器融合了自主潜航器机动灵活和水下滑翔机续航能力强的优点,针对自身携带能源有限的问题,对在两种工作模式下如何实现最大航行距离进行了研究.从航行过程中的能源消耗入手,得出航行距离与速度、电子设备功率等的关系,通过理论分析和仿真手段得出最大续航能力的实现方法.在螺旋桨驱动模式下,当以经济航速航行时,可以达到最大航行距离;在浮力驱动模式下,当以最大滑翔效率航行时,水平方向上的滑翔距离最大,并且水平方向上的滑翔距离随着剖面深度的增大而增大,当剖面深度大到一定程度之后,最大滑翔距离趋于恒定.该研究方法可为类似水下航行器电源管理系统的能源分配提供参考,也可为航行器外形的设计和传感器的选型提供理论指导. 相似文献
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为了解决装配水舱的水下无人航行器在出航前,需人为通过调节水舱液位,使航行器处于零浮力状态的不便捷性问题,提出一种可以自动调整航行器平衡液位的方法。结合航行器自身水舱结构,通过 PID 算法将航行器的姿态信息和水舱液位信息进行整合,调节水舱水量实现航行器密度近似于当前水域密度,寻找满足航行器零浮力平衡姿态下的水舱液位。通过 MATLAB 仿真分析,该算法可以实现自主调节平衡液位的目的。 相似文献
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无人潜航器是水下智能化作战技术的重要突破口，然而目前其自主能力不足，无法支持水下无人自主作战。针对该问题，提出了一种基于有限状态机和行为树的无人潜航器交战行为分层建模方法，面向无人潜航器打击目标任务，设计行为模型框架与交战行为模型。该模型结合了有限状态机和行为树的优点，具有高解耦性、结构精简、易于修改与复用的特点，能够支撑无人航行器交战行为的定制化开发，并进一步根据任务剖面形成任务清单，支持无人航行器智能化作战。 相似文献
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针对无人水下航行器维修保障难度大、成本高的问题，论述了 PHM 技术在无人水下航行器的系统级、分系统级、设备级的应用问题，提出了一套适用于无人水下航行器机载、岸基故障预测与健康管理(PHM) 系统框架结构。分析了其中的关键技术，在此基础上进行了无人水下航行器 PHM 数据流结构设计。最后，以 PHM 技术工程应用为线索，提出了无人水下航行器 PHM 总体集成技术方案。 相似文献
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对自主水下航行器定位与建图进行了研究。分析了 SLAM 的算法原理，采用 BlueROV2 和声呐、 DVL、IMU 搭建了实验平台，并选择合适的算法框架完成了完整的算法设计。使用声呐为主要感知单元完成自主水下航行器的 SLAM 实验，并对声呐数据的杂波、野值、虚警等进行了滤波处理。最后，在水池、湖泊试验中对所研究的 SLAM 算法的定位与建图进行了验证，取得了良好的试验结果。 相似文献
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据外刊报道:美国海军新近推出了一种大排水量无人水下航行器的分析研究报告和具体方案。据透露,这种无人水下航行器的排水量可能为5吨左右。是迄今为止美国研制的排水量最大的一种水下航行器。它可在多种平台上部署,包括SSGN导弹潜艇、“弗吉尼亚”级攻击核潜艇和水面舰 相似文献