水下滑翔机的运动模型建立及仿真

水下滑翔机的水下运动是六自由度多姿态运动,建立空间动力学数学模型是为计算机仿真时对系统进行比较准确的描述和运动状态进行研究。另外在详细分析水下滑翔机姿态调节系统中的滑动质量块移动及重浮力调节系统中压舱载荷变化并在滑翔机本身运动耦合的基础上,经过合理的简化建立了六自由度的空间运动数学模型。最后对水下滑翔机的垂直面运动进行了仿真分析,仿真结果准确地反映了水下滑翔机的运动规律和操纵特点。

火箭助推载重滑翔机模型设计与实践研究

基于空气动力学和理论力学等理论知识,严格按照竞赛要求,以滑翔机的气动性和稳定性研究为核心。从模型布局、载荷助推滑行的力学过程等方面考虑,优化了滑翔机机头的形状,增加楔形块,探明机翼最优迎角,确定配重块的合理布局形式。通过试飞试验和手掷模型试验结果,设计并优化了火箭助推载重滑翔机参赛模型,最终获得了浙江省第六届大学生力学竞赛一等奖。

大排量水下滑翔机建模与扰动抑制方法

目前已有的动力学模型无法准确描述大排量滑翔机的动力学特征,而常规控制器针对滑翔机大时滞强耦合系统控制效果并不理想。针对上述问题,综合考虑浮力驱动机构中内外油囊的质量和质心位置矢量变化,建立了大排量滑翔机的双质点变质量变位置矢量模型。在建模的基础上,通过考虑扰动和实际工作特性,对滑翔机俯仰角和速度回路进行了比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器和抗扰控制算法设计对比实验。结果表明,自抗扰控制器控制精度更高、响应速度更快、超调更小,滑翔机灵活性更高、续航更长。而且,由于自抗扰控制器的抑制内外扰动能力更强,更适合复杂海洋环境下的运动控制。