本文關(guān)鍵詞：混合驅(qū)動(dòng)水下滑翔機(jī)水動(dòng)力參數(shù)辨識(shí)

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【摘要】：與傳統(tǒng)水下滑翔機(jī)相比,混合驅(qū)動(dòng)水下滑翔機(jī)可以分別利用頭部的浮力驅(qū)動(dòng)單元和機(jī)身尾部的螺旋槳推進(jìn)單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)不同形式的運(yùn)動(dòng),具備低功耗、長(zhǎng)航程、良好機(jī)動(dòng)性等特點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用前景.準(zhǔn)確的動(dòng)力學(xué)模型以及精確的水動(dòng)力參數(shù)是實(shí)現(xiàn)混合驅(qū)動(dòng)水下滑翔機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及精確導(dǎo)航的基礎(chǔ).在混合驅(qū)動(dòng)水下滑翔機(jī)動(dòng)力學(xué)模型已知的前提下獲得準(zhǔn)確的水動(dòng)力參數(shù)是本文主要研究的問(wèn)題.本文以天津大學(xué)研制的混合驅(qū)動(dòng)水下滑翔機(jī)"海燕"作為研究對(duì)象,提出一種在有限航行參數(shù)條件下,基于大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的計(jì)算流體力學(xué)(computational fluid dynamics,CFD)和參數(shù)辨識(shí)相結(jié)合來(lái)獲取混合驅(qū)動(dòng)水下滑翔機(jī)的水動(dòng)力參數(shù)的方法.即首先建立滑翔機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)出穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)與所求水動(dòng)力參數(shù)的關(guān)系;然后采用CFD的方法得到其升力系數(shù),根據(jù)大量穩(wěn)態(tài)純滑翔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,辨識(shí)出其剩余水動(dòng)力參數(shù);最后,根據(jù)混合驅(qū)動(dòng)模式下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)辨識(shí)出與螺旋槳相關(guān)的參數(shù),從而得到其整套的水動(dòng)力參數(shù).該方法不僅結(jié)合了CFD方法具有獲取復(fù)雜外形結(jié)構(gòu)航行水動(dòng)力的特點(diǎn),而且可以有效利用大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),因而能夠更加準(zhǔn)確地辨識(shí)其實(shí)際運(yùn)動(dòng).通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真與試驗(yàn)對(duì)比,驗(yàn)證了該辨識(shí)方法的正確性和有效性,對(duì)滑翔機(jī)的研究具有指導(dǎo)意義.
【作者單位】： 天津大學(xué);
【關(guān)鍵詞】： 混合驅(qū)動(dòng)水下滑翔機(jī) CFD 參數(shù)辨識(shí) 運(yùn)動(dòng)仿真 海試試驗(yàn)
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51105268,51475319)
【分類號(hào)】：U674.941;U661.1
【正文快照】： analysis using a large amount of experimental data.Finally a set of hydrodynamic parameters including the propellerthrust coefficient is obtained.The simulation results show a good agreement with the experimental results,thus verifyingvalidity and availa，

本文編號(hào)：1087674