潛航器在潛行時(shí),由于來流和艇體的相互作用,潛航器及其所搭載的光電跟瞄系統(tǒng)會(huì)受到外界流場的擾動(dòng),使其產(chǎn)生不同頻率和幅度的振動(dòng)。通過壁面電磁流體邊界層控制來抑制光電跟瞄系統(tǒng)的流致噪聲,估計(jì)目標(biāo)處能量累積控制效果�；谟邢摅w積方法,分析雷諾數(shù)1×10⁷條件下同時(shí)具有6°偏航角和10°俯仰角的潛航器在有無流向電磁力控制時(shí)的流體動(dòng)力學(xué)特征;對(duì)復(fù)合軸控制過程中直流力矩電機(jī)和快速反射鏡兩個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模并推演了系統(tǒng)的傳遞函數(shù);大地坐標(biāo)系下的潛航器力矩?cái)_動(dòng)通過坐標(biāo)變換的方式轉(zhuǎn)化到光軸坐標(biāo)系下,將其作為擾動(dòng)輸入給復(fù)合軸控制系統(tǒng),進(jìn)一步用MATLAB仿真估計(jì)電磁力優(yōu)化濾波方式對(duì)復(fù)合軸輸出誤差的補(bǔ)償與控制效果。結(jié)果顯示,電磁流體控制能改變艇體壁面的流場結(jié)構(gòu),抑制高頻擾動(dòng)渦,且能有效地增強(qiáng)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)光斑的能量累積密度。 

【文章來源】：兵工學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

潛航器與跟蹤瞄準(zhǔn)系統(tǒng)原理圖

圖2為本文所探討問題的流程圖。由圖2可以看出本文主要分四部分內(nèi)容:流場仿真、擾動(dòng)解算以及粗通道/精通道快速反射鏡補(bǔ)償控制。1)流場仿真。本文主要探索了雷諾數(shù)在1×107條件下，6°偏航角和10°俯仰角的潛航器在施加和未施加電磁力條件下，艇體周圍湍流脈動(dòng)、壓力矩變化對(duì)潛載光電桅桿跟蹤精度的影響。之所以選擇6°偏航角和10°俯仰角是由于潛航器運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向過程主要是這兩個(gè)角度產(chǎn)生變化的，兩個(gè)角度的不同是為了突出不同的方位和俯仰角各自對(duì)控制效果的影響，同時(shí)選擇的攻角值較小也是為了避免大攻角所引起的計(jì)算不易收斂的問題。

圖3為仿真用的潛航器模型及尺寸圖。該模型由半圓形的頭部(半徑為0.06l)、圓柱形的艇體(圓柱長為0.69l)、橢圓柱型指揮塔(圓柱高為0.06l、長軸半徑為0.045l、短軸半徑為0.02l)以及類圓錐形尾部(長為0.25l)，其中l(wèi)為潛航器長度也是特征長度。如圖3指揮塔周圍均勻排布的條帶是電磁激活板的電極和磁極，用于激勵(lì)電磁力，調(diào)控指揮塔周圍的流場。計(jì)算區(qū)域大小為4l×2l×2l，入口來流沿x軸正方向，潛航器前緣點(diǎn)在右手坐標(biāo)系的原點(diǎn)處，其位于口面下游0.5l處。x軸指向下游，y軸指向右舷，z軸垂直向上(無攻角)。計(jì)算區(qū)域的入口和出口分別定義為速度入口邊界條件和壓力出口邊界條件，其余4個(gè)側(cè)面分別定義為壓力邊界條件，壓力為常數(shù)，法向速度為0 m/s．另外，將潛航器壁面均定義為無滑移邊界條件。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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