超低速小型AUV外形及流体动力布局研究

超低速自主式水下航行器(AUV)是AUV技术研究的新领域。如何在超低速(<0.5 kn)情况下获得良好的航行稳定性能是超低速航行器技术研究的主要内容之一。针对超低速小型AUV的水下布放与回收的特点,提出了一种基于回转体外形的超低速小型航行器外形及流体动力布局设计方案,着重解决AUV在超低速航行的高稳定性要求,经过理论估算和FLUENT软件仿真验证,仿真结果满足设计要求,对深入研究低速高稳定性小型水下航行器具有重要的参考价值。

基于改进PID神经网络算法的AUV垂直面控制

针对一类小型低速自主水下航行器(AUV)的垂直面运动控制问题,设计了一种改进的PID神经网络控制器,实现对水下航行器在垂直面内深度和俯仰角的全局控制。利用REMUS水下航行器模型搭建了Simulink下AUV垂直面仿真控制系统,仿真结果表明,改进的控制方法克服了原方法中饱和区过大的问题,具有良好的动态性能同时能够适应不同的学习速率和网络初始权重,对水下航行器的工程实际应用具有一定参考价值。

低速变质量水下航行器操纵性的多级模糊综合评判

基于潜艇操纵性评判的研究,通过对低速变质量水下航行器特征的分析,提出了一种低速变质量水下航行器操纵性评价方法——多级模糊综合评判。选取对低速变质量水下航行器操纵性影响显著的性能指标建立了评价因素集,采用岭型分布隶属度函数计算了评判因素集评判矩阵,运用模糊层次法确定了各评价因素集的权重集,通过模糊运算得到了操纵性模糊评判结果。多级模糊综合评判可对低速变质量水下航行器的操纵性进行定量分析,计算结果可靠性高,可为工程应用提供参考。

基于CFD方法的低速潜航器光体及精细体模型受力计算分析

利用CFD计算方法预测潜航器在额定工况下受力一直是工程上的热点问题。通过计算给出实现预期运动所需要的各个推进器提供的静推力,可以为相应的总体方案设计评估和推进器选型提供支撑。利用SST k-ω湍流模型结合笛卡尔网格划分方法,对低速潜航器的光体及精细体模型进行了受力计算,并进行了网格无关性分析。分别比较了两组模型的摩擦阻力及压阻力计算结果,给出了模型表面压力分布、模型周围速度分布及流线形态,并分析了由模型外壳沟槽造成的边界层速度分布变化。

基于模型预测控制的无人驾驶汽车的轨迹跟踪

为了更好地实现线性时变模型预测控制算法的低速直线轨迹跟踪控制效果验证,该文采用MATLAB/Simulink软件搭建基于运动学模型的线性时变模型预测控制算法,通过实际曲线与理想曲线的仿真对比分析,从而有效证明该控制算法能够保证无人驾驶汽车在一定工况下具有良好的稳定性和安全性,为无人驾驶汽车轨迹跟踪控制算法的研究奠定了一定的基础。

中低速磁浮交通车岔耦合振动研究

试验分析了中低速磁浮交通试验线车岔耦合振动特性。通过采用增加台车、沙袋、液体质量双调谐阻尼器等方式进行了多次对比测试。结果表明,采用台车和沙袋相结合的方式或采用液体质量双调谐阻尼器,都能有效地抑制车岔的耦合振动。为得到稳定的阻尼减振效果,在道岔主动梁上采用多组液体质量双调谐阻尼器作为工程化应用的吸能装置,成功解决了车岔耦合振动问题,为中低速磁浮交通的工程化应用和推广积累了经验。