潜艇高速空间旋回运动分离舵横倾控制的数值研究

基于RANS方法,以全附体SUBOFF潜艇模型为研究对象,采用重叠网格嵌套滑移网格技术处理潜艇-舵相对运动,对不同螺旋桨转速下的潜艇空间旋回运动时的横倾控制开展研究。计算结果表明,分离舵的横倾控制效果较好,潜艇横倾角能迅速和平稳地过渡到静横倾角,实现了潜艇无横倾状态下的高速空间旋回运动,保障了潜艇姿态安全。分离舵的横倾控制对潜艇初期回转性能存在不利影响,但对定常回转性能的影响较小。

潜艇分离式舵横倾动态优化控制仿真研究

在潜艇舵稳定优化控制中,潜艇空间机动虽然具有重要的战术运用价值,但是机动过程中的过大横倾却一直限制了其应用场合,而分离式舵能够有效控制潜艇在进行空间机动战术机动时产生的较大横倾。以模型潜艇为研究对象,对分离式舵的差动舵角进行了定义和符号规定,介绍了潜艇分离式舵横倾动态控制系统原理,编制了分离式舵的潜艇空间操纵运动仿真平台,通过仿真分析了分离式舵对潜艇空间机动时的横倾控制能力,并对分离式舵与普通十字舵在潜艇高速空间机动时对横倾的控制能力进行了比较分析,给出了潜艇在不同航速条件下进行空间机动时建议操纵的差动舵角,为潜艇动态稳定控制提供了依据。

抑制高超声速飞行器级间分离气动干扰的预置舵偏设计方法

高超声速飞行器级间分离时,飞行速度约为6 Ma,动压约为70 kPa,前后体之间会有较强的气动干扰,造成飞行器出现姿态偏差。为了抑制这种气动干扰,提出了一种基于CMAC神经网络的预置舵偏设计方法。该方法利用CMAC神经网络的非线性映射作用,并对CMAC神经网络结构进行改进,不以网络输出量为网络自适应学习的输入,而是以分离后的攻角为网络学习的输入,计算不同的分离干扰所需的预置舵偏值。通过仿真验证,文中提出的预置舵偏设计能够有效抑制分离气动干扰对攻角和侧滑角的影响,能使角度偏差由4°减小到0.02°。

分离式舵对潜艇横倾控制仿真分析

阐明分离式舵及差动舵角的定义,并以某型潜艇为例,分析了分离式舵对潜艇横倾的控制能力。并在此基础上编制了基于分离式舵的潜艇自动舵仿真模拟软件,通过仿真模拟对分离式舵与普通十字舵在潜艇高速回转时对横倾的控制能力进行了比较。

基于LQG/LTR方法的分离式艉舵水下滑翔机运动控制仿真研究

基于水下滑翔机六自由度空间运动模型,研究了应用LQG/LTR方法的自动操纵控制方案,对分离式艉舵水下滑翔机在艏舵收回状态下的操纵控制算法进行仿真试验,通过数值仿真分析验证了所提出算法的有效性。

内外分离式尾舵潜艇舵卡安全性研究

针对内外分离式尾操纵面高速卡满舵应急工况,设计了一种基于LQG方法的潜艇多变量最优控制器,通过搭建数字仿真平台对自动挽回过程进行了仿真验证,研究结果表明,与传统十字舵、左右分离式尾舵、X舵相比,内外分离式尾舵具备显著的操纵安全性优势,舵卡后,艇态控制平稳且具备深度机动能力,研究结论对潜艇尾操纵面设计具有一定的指导意义。

现代潜艇尾操纵面的发展状况

介绍了潜艇操纵面的发展情况,论述了“十”字形尾舵和分离式“十”字舵的产生与特点,分析了“X”形尾舵的优点和不足,提出了确定操纵面建筑形式的设计依据。

基于鲁棒滑模控制的水下航行器运动控制仿真研究

基于水下航行器六自由度空间运动模型,研究应用非线性鲁棒滑模控制方法的自动操纵控制方案。对水下航行器在分离式尾舵且首舵收回状态下的操纵控制方案进行仿真试验,通过数值仿真分析验证所提出算法的有效性。