高速旋回潜体对差动舵角运动响应研究

分离式舵不同操舵方式可产生差动舵角,目前,针对差动舵角对高速机动潜体的旋回运动特性研究尚未完全展开。为此,本文以分离式舵6DOF运动方程为基础,研究差动舵角对高速旋回潜体运动姿态、特别是横倾的控制能力,比较不同差动舵角对潜体定深、变深运动姿态的影响。研究结果表明,差动舵角对于潜体高速旋回时的运动姿态、特别是横倾有较强的控制、抑制能力。

差动舵水下旋回运动特性仿真

对潜艇等速定深直航运动下操差动方向舵进入定常圆周运动进行了分析,得出了差动舵潜艇的水下旋回运动特性,研究了操差动舵对旋回时特征参数和潜艇姿态角的影响。水下旋回时不仅是水平面的运动,还伴随着垂直面的运动,通过选择合适的差动操舵方案,可以将旋回时产生的横倾控制在安全的范围内。

差动舵潜艇的控制策略和操纵方法

为了研究差动舵的操纵特性,分析差动舵对潜艇运动的影响过程,对差动舵潜艇进行了水动力分析,给出了差动舵舵角的定义,讨论了单独操纵首舵差动舵和尾舵差动舵的控制特性,给出了差动舵潜艇的控制策略和操纵方法,得出了差动舵能够提高潜艇安全性的结论。

差动式十字舵对潜艇回转横倾的控制

本文阐明了差动式十字舵及差动舵角的定义，说明了差动式十字舵在使用上的优缺点，并对某型潜艇进行了差动舵预防横倾的能力估算。

差动式十字舵的操纵特性

阐明差动式十字舵及差动舵角的定义，说明差动式十字舵在使用上的优缺点，并对某型潜艇进行了用差动舵预防横倾的能力估算。

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。

X舵自主式水下航行器抗横滚控制研究与操纵性试验

[目的]针对一种新型的X舵自主式水下航行器(XAUV)在航行过程中的横滚问题,开展抗横滚近水面定深定向控制研究与系列操纵性试验。[方法]首先,介绍XAUV的系统结构与模式功能,并建立数学模型;其次,基于前期的水池试验经验,分析XAUV在水面航行时的横滚问题;接着,开展开环差动舵横滚控制试验,并结合试验结果设计基于反馈线性化PD控制的横滚与航向动力学控制器、基于增量反馈控制的深度动力学控制器,以及约束非线性控制分配的近水面抗横滚定深定向运动控制器;最后,通过在水池中进行系列操纵性试验,验证所提方法的有效性以及XAUV的操纵性。[结果]试验结果表明,在艇体模型相同的情况下,常规十字舵的回转直径为所设计X舵的1.2倍;基于所提出控制方法,在保证XAUV深度与航向控制效果的同时,当推进器转速为1 680 r/min时,可将XAUV的横滚角有效抑制在2°之内。[结论]研究表明,X舵可提升自主式水下航行器(AUV)的操纵灵活性且具备独特的横滚控制能力,所设计的抗横滚近水面定深定向控制策略能充分发挥XAUV的操纵性优势,在完成深度与航向控制的同时实现横滚角的有效控制。