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一种水下航行体纵向运动控制方法研究

兵器装备工程学报 2021年第4期42卷 179-182页

作者：丁浩黄波崔沁青海军潜艇学院山东青岛266000

针对水下航行体纵向运动受干扰因素多,航行深度以及俯仰角易产生较大幅度震荡的问题,运用滑模变结构控制理论设计水下航行体纵向运动控制律,利用系统的滑动模态设计模糊控制器,系统控制量由模糊控制器的输出确定。根据舵机响应曲线,建... 详细信息

针对水下航行体纵向运动受干扰因素多,航行深度以及俯仰角易产生较大幅度震荡的问题,运用滑模变结构控制理论设计水下航行体纵向运动控制律,利用系统的滑动模态设计模糊控制器,系统控制量由模糊控制器的输出确定。根据舵机响应曲线,建立模糊规则,确定控制器的输入、输出和其他参数,并进行仿真计算验证。结果表明:与传统比例微分控制相比,当无干扰时,两种控制方法都能使航行体按预定航路完成纵向运动;当存在较大流体干扰时,比例微分控制下航行体定角爬潜以及定深航行误差明细增大,而滑模变结构控制下航行体仍能按设定俯仰角和航行深度航行,误差很小,证明该控制方法对干扰具有良好的鲁棒性。

关键词：水下航行体滑模变结构控制纵向运动工程控制论定深航行

非流线型水下航行体阻力测量试验中的几个问题

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船舶工程 2006年第4期28卷 39-42页

作者：刘玉秋张嘉钟于开平哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

在高速水洞内,进行了某水下航行体模型自然状态和通气产生超空泡状态下的阻力试验,并针对实验中的尾撑影响、阻力成分和尺度效应问题,用数值模拟方法进行了分析.结果表明,自然状态下非流线型航行体的阻力比流线型的增加很多,压差阻力为... 详细信息

在高速水洞内,进行了某水下航行体模型自然状态和通气产生超空泡状态下的阻力试验,并针对实验中的尾撑影响、阻力成分和尺度效应问题,用数值模拟方法进行了分析.结果表明,自然状态下非流线型航行体的阻力比流线型的增加很多,压差阻力为主要成分;通气形成超空泡后可以大大降低航行体的阻力;尾撑使得阻力测量值偏大;自然状态下航行体原型比模型的阻力系数小,通气后二者基本相同.

关键词：水动力学水下航行体通气超空泡试验数值模拟阻力及其成分尺度效应

大涡模拟在水下航行体周围黏性流场计算中的初步应用

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水动力学研究与进展（A辑） 2006年第2期21卷 190-197页

作者：黄振宇缪国平上海交通大学船舶海洋工程与建筑工程学院

在空间过滤得到的不可压缩流动的大涡模拟控制方程基础上,利用基于三阶迎风偏置格式的混合差分及二阶中心差分离散控制方程的对流项及耗散项,离散得到的线性方程组通过无矩阵计算的隐式LU-SGS(Lower-Upper SymmetricGauss Seidel)分步... 详细信息

在空间过滤得到的不可压缩流动的大涡模拟控制方程基础上,利用基于三阶迎风偏置格式的混合差分及二阶中心差分离散控制方程的对流项及耗散项,离散得到的线性方程组通过无矩阵计算的隐式LU-SGS(Lower-Upper SymmetricGauss Seidel)分步迭代方法求解。利用大涡模拟(Large Eddy Simulation-LES)方法对水下航行体周围的黏性流场及水动力进行了定常数值模拟,计算得到的速度、压力分布及阻力值与试验吻合较好。

关键词：大涡模拟(LES) 亚格子应力模型计算流体力学(CFD) 水下航行体

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某型水下航行体北斗状态实时监控系统

电子测量技术 2021年第7期44卷 122-127页

作者：张庆国孙予徐宗利何江虹陈亮颜家雄昆明船舶设备研究试验中心昆明650051

针对某型水下航行体内部北斗偶发性工作异常问题,设计一种独立的航行体内部北斗状态实时监控系统,对航行体当前北斗工作状态相关参数进行连续测量和实时解算,并依据相关判断准则进行临时介入性操控,提高北斗通信及定位有效率,从而提高... 详细信息

针对某型水下航行体内部北斗偶发性工作异常问题,设计一种独立的航行体内部北斗状态实时监控系统,对航行体当前北斗工作状态相关参数进行连续测量和实时解算,并依据相关判断准则进行临时介入性操控,提高北斗通信及定位有效率,从而提高航行体的实航安全性和可靠性。该系统设计中充分考虑航行体内部结构及工作环境,在兼顾原总线协议、控制条件及控制流程等相关要求基础上,摒弃常用的隔离、开关等大尺寸、高功耗元件组建方法,采用小尺寸、低功耗的组合集成式设计方案,实现某型水下航行体北斗状态的实时监控功能。该监控系统通过环境试验和电磁兼容性等相关测试,并在国内某水域搭载某型水下航行体完成实航试验测试,试验结果表明该监控系统可在航行体北斗工作异常时介入操控,提高航行体实航安全性和可靠性。

关键词：水下航行体北斗状态实时监控监控系统

带附体水下航行体近底运动时引起的流场压力变化

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海军工程大学学报 2012年第6期24卷 58-64页

作者：王鲁峰张志宏顾建农缪涛邓辉海军工程大学理学院武汉430033

基于势流理论,忽略水面兴波影响,以SUBOFF模型为对象,建立了水下航行体近底运动时引起的流场压力变化的数学模型,并应用Hess-Smith方法编程计算了SUBOFF模型的两种代表结构AFF-1和AFF-2近底运动时引起的流场压力变化。通过将SUBOFF模型... 详细信息

基于势流理论,忽略水面兴波影响,以SUBOFF模型为对象,建立了水下航行体近底运动时引起的流场压力变化的数学模型,并应用Hess-Smith方法编程计算了SUBOFF模型的两种代表结构AFF-1和AFF-2近底运动时引起的流场压力变化。通过将SUBOFF模型表面压力系数的计算结果和实验数据进行比较,验证了该计算方法及程序的正确性和可靠性。对SUBOFF模型引起的水底压力变化特性进行了计算和分析。结果表明:SUBOFF模型指挥台围壳对水底压力变化的影响很小,可以忽略。

关键词：水动力学 Hess—Smith方法水下航行体 SUBOFF模型指挥台围壳近水底压力变化

自抗扰技术在水下航行体横滚姿态控制中的应用研究

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船舶工程 2014年第S1期36卷 131-134页

作者：黄健昆明船舶设备研究试验中心昆明650051

在某些极端工况下,PID横滚姿态控制器性能变差,难以满足使用要求。对此,提出采用经自适应差分算法优化以及引进新型非线性函数的自抗扰控制技术(ADRC)作为其控制方法。给出了ADRC横滚控制器的具体形式,在典型干扰下进行了仿真研究。对比... 详细信息

在某些极端工况下,PID横滚姿态控制器性能变差,难以满足使用要求。对此,提出采用经自适应差分算法优化以及引进新型非线性函数的自抗扰控制技术(ADRC)作为其控制方法。给出了ADRC横滚控制器的具体形式,在典型干扰下进行了仿真研究。对比PID控制器,改进后的ADRC在模型参数大摄动、外界强干扰等情况下,具有更好的环境适应能力。

关键词：水下航行体自抗扰控制技术自适应差分算法横滚控制

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某水下航行体遥控吊具总体设计

机械设计 2012年第6期29卷 87-88,96页

作者：陈江高永宁丁建龙中国船舶重工集团公司第七一〇研究所湖北宜昌443003

针对某水下航行体的特殊使用环境及吊装过程进行了航行体吊具的设计,解决了当前该水下航行体在湖(海)试时布放困难及操作效率低等问题。文中提出的吊具采用无线电控方式来实现吊具对航行体的吊装与布放工作,提高了吊装效率及吊装可靠性。

关键词：水下航行体吊具可靠性总体设计

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某水下航行体尾翼展开过程中流场的数值模拟

力学与实践 2006年第4期28卷 20-22,19页

作者：刘曜刘志柱中国船舶重工集团公司第713研究所郑州450015 河南机电高等专科学校机械系新乡453002

利用Pro／E软件对水下航行体进行了实体建模．使用Fluent 6．0软件,应用三维黏性定常不可压缩Navier-Stokes方程,k-ε两方程湍流模型,采用有限体积法对水下航行体尾翼展开过程中的流场和载荷进行了数值仿真计算,根据所得结果对水下航行... 详细信息

利用Pro／E软件对水下航行体进行了实体建模．使用Fluent 6．0软件,应用三维黏性定常不可压缩Navier-Stokes方程,k-ε两方程湍流模型,采用有限体积法对水下航行体尾翼展开过程中的流场和载荷进行了数值仿真计算,根据所得结果对水下航行体的展开规律进行了分析计算．对照实验结果,说明了该数值解法的正确性,同时表明了数值分析结果对解决工程问题具有实际指导意义,可应用于水下航行体折叠尾翼的设计和改进．

关键词：水下航行体尾翼展开数值模拟

温度分层海洋中水下航行体引起水面特征参数变化规律的研究

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红外技术 2010年第4期32卷 242-246页

作者：吴猛猛陈伯义张修峰杜永成杨立海军工程大学船舶与动力学院湖北武汉430033

温度分层海洋中水下航行体引起水面特征参数的变化规律是发展红外反潜技术的关键课题。基于有限体积法的FLUENT软件,在具有垂直温度分层的海水中,对排放热水的水下航行体热尾流的浮升过程及其与自由表面的相互作用进行了数值模拟,获得... 详细信息

温度分层海洋中水下航行体引起水面特征参数的变化规律是发展红外反潜技术的关键课题。基于有限体积法的FLUENT软件,在具有垂直温度分层的海水中,对排放热水的水下航行体热尾流的浮升过程及其与自由表面的相互作用进行了数值模拟,获得了水下航行体引起的自由表面的温度、密度、速度等特征参数的变化规律,并对温度变化规律进行了实验验证,可为水下航行体的探测提供一定的理论基础。

关键词：温度分层水下航行体热尾流水面特征