三体船操纵性水动力的势流理论计算

为了研究三体船操纵特性,采用势流理论有升力三维面元计算方法,计算和分析了三体船斜航下的有关操纵运动水动力.在物体表面和尾涡面上布置均匀涡环网格,通过满足物面边界条件和库塔条件,计算物体对流场的扰动速度,进而确定物体受力并分析其规律.在对NACA0012机翼压强分布和单体船模水动力随漂角变化规律验证的基础上,将所提方法推广至三体船在斜航运动时受到的横向力和转首力矩计算.据计算结果,分析了三体船侧体位置对其斜航下操纵运动水动力和操纵运动特性的影响.研究表明,文中计算结果具有较高的准确性和合理性,所提势流理论三维面元计算方法为三体船操纵运动水动力预报和三体船操纵运动特性分析奠定了基础,具有较高的工程应用价值和很好的工程应用前景.

基于BTT的反鱼雷鱼雷偏航角速率控制器设计

反鱼雷鱼雷(ATT)的机动性对于其成功拦截来袭鱼雷的概率有着重要作用,而随着ATT机动性的提高,对其控制的难度也越来越大,这就对ATT的控制器设计提出了更高的要求。可以选用倾斜转弯(BTT)控制方式来提高ATT的机动性。研究了常规的比例-积分-微分(PID)控制,智能PID控制,预测函数控制(PFC)和模糊自适应PID控制,并将它们分别应用于ATT的偏航角速率控制。仿真结果表明,相对常规PID控制,智能PID控制、PFC和模糊PID控制时,系统控制过程平滑、无超调,系统响应快速、稳定、准确,且结果简单,实用性强。相比较而言,PFC相对智能PID控制和模糊PID控制响应速度更快,而且计算量小,更适应ATT偏航角速率控制系统的快速响应要求。

拖曳系统对舰船操纵性影响计算

对拖曳系统的仿真计算与船舶操纵运动仿真计算同时进行 ,并经坐标变换将拖点张力转换到随船运动坐标系中 ,从而考虑了拖曳系统运动和船舶操纵运动之间的相互影响 ,建立相应的数学模型 ,并将拖曳系统作为外力处理加入到船舶操纵运动数学模型中去 ,数值预报了在拖曳系统作用下的某双桨双舵方尾船的操纵性能 ,并对结果作了讨论。

四轮转向车辆稳定性控制器优化设计

基于横摆角速度跟踪控制理论设计了四轮转向车辆稳定性控制器,实现了各速度下控制器的优化及其硬件在环仿真。结果表明控制器在高速段能改善汽车的动力学性能。与传统的前轮转向车辆相比具有优越的操纵稳定性。

汽车转矩定向分配驱动技术发展现状综述

直接横摆力偶矩控制被广泛用于维持汽车稳定性,但是存在着降低车速、额外能量消耗的缺点,影响驾驶体验。近年来出现了采用差动驱动的转向定向分配(Torque vectoring,TV)新技术,该技术在控制车辆稳定性的同时减少了动力消耗,兼顾了车辆操纵稳定性和驾驶乐趣的双重需求。为全面了解TV技术发展现状,明确未来技术走向,首先介绍TV技术基本概念和研究热点问题,全面回顾关键总成转矩定向分配差速器的技术发展脉络。接着分析几种现有应用于传统汽车上的代表性转矩定向分配差速器的工作原理和技术特点。最后针对电动汽车,提出一种新型电动转矩定向分配驱动桥的自有专利技术,论证了其力学特性和工作原理。研究可见,TV技术能够一定程度上解决车辆稳定性控制与驾驶乐趣的矛盾;提出的无离合器摩擦元件的新型电动转矩定向分配驱动桥,其灵活自由的轮间转矩分配的特性将会在电动汽车综合动力学性能提升方面发挥重要作用。TV技术将成为未来电动汽车向高性能、高端化方向发展的重要研究方向。