本文選題：水下滑翔機 + 水動力參數(shù)��； 參考：《中國艦船研究》2016年01期

【摘要】：無人水下滑翔機是一種高效的水下機器人。實尺度滑翔機在一般水池內(nèi)很難形成穩(wěn)態(tài)的滑翔運動,不便于研究分析其動力學(xué)問題,因此設(shè)計一種實驗尺度的水下滑翔機,詳述滑翔機的設(shè)計、建模、控制與試驗研究。首先,簡述實驗尺度滑翔機結(jié)構(gòu),利用CFD軟件計算殼體的水動力參數(shù)。然后,根據(jù)機體的內(nèi)部質(zhì)量分布,建立滑翔機的動力學(xué)模型。最后,設(shè)計垂直剖面運動的線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)控制器與線性Kalman觀測器,并在觀察環(huán)節(jié)加入一定量的白噪聲干擾。仿真結(jié)果表明,設(shè)計的控制器與觀測器可在一定量干擾存在的情況下保證機體的正常運行。水池試驗的結(jié)果表明,設(shè)計的滑翔機可在3 m水深范圍完成穩(wěn)態(tài)滑翔運動,并具有良好的穩(wěn)定性及操縱性。
[Abstract]:Unmanned underwater glider is an efficient underwater vehicle. It is difficult for a real glider to form steady gliding motion in a general pool, so it is not convenient to study and analyze its dynamics. Therefore, an experimental scale underwater glider is designed, the design, modeling, control and experimental study of glider are described in detail. Firstly, the structure of the experimental glider is briefly described, and the hydrodynamic parameters of the shell are calculated by CFD software. Then, according to the internal mass distribution of the body, the dynamic model of the glider is established. Finally, a linear quadratic regulator (LQR) controller and a linear Kalman observer for vertical profile motion are designed, and a certain amount of white noise disturbance is added to the observation link. The simulation results show that the designed controller and observer can guarantee the normal operation of the airframe in the presence of a certain amount of disturbance. The results of tank test show that the glider can achieve steady gliding movement in a water depth of 3 m and has good stability and maneuverability.
【作者單位】： 中國艦船研究設(shè)計中心;上海交通大學(xué)海洋工程國家重點實驗室;
【分類號】：U674.941

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本文編號：2069670