无磁浮力调节式水下实验平台升沉运动控制设计
Design of the control of lifting and sinking motion of a non-magnetic buoyancy-regulated underwater experimental platform作者机构：华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430070 中船重工第七二二研究所湖北武汉430025
出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)
年 卷 期：2023年第44卷第1期
页 面：125-130,160页
核心收录：
学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术]
基 金：国家重大专项(2016ZX05038-004-LH001)。
主 题：浮力 气动 动力学模型 运动控制 控制系统 无磁 PD控制 海洋工程
摘 要：针对部分对磁场干扰要求较高的海洋探测需求,本文设计了一种无磁浮力调节式水下实验平台。该平台结构采用无磁材料,并以高压气囊作为浮力调节装置来实现升沉控制。其浮力调节系统气囊体积小、调节精度高,且控制逻辑简单可靠。本文阐述了水下实验平台的工作原理及关键技术,基于刚体动力学方法及经典控制理论,建立了系统物理模型和控制器模型,结合Matlab/Simulink对控制过程进行仿真分析,并开展海洋试验验证。结果表明:无磁浮力调节式水下实验平台可实现4‰体积浮力调节,且控制算法稳定收敛,能够实现快速响应及6.6%深度精度控制,适用于所需求的工作环境,为浮力调节式水下实验平台的进一步研究提供了理论基础。
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