噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)動力學(xué)建模與低能耗控制研究
發(fā)布時間:2023-01-25 17:47
噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)是一種面向深遠(yuǎn)海、長航時海洋環(huán)境要素多模式觀測需求而提出的混合動力水下滑翔機(jī)。通過長達(dá)數(shù)月的鋸齒形滑翔觀測,可采集大量高分辨率海洋環(huán)境數(shù)據(jù),并有望捕獲海洋偶發(fā)現(xiàn)象。通過噴水推進(jìn)水平機(jī)動,可對溫躍層等海洋現(xiàn)象進(jìn)行加密觀測。目前國內(nèi)外水下滑翔機(jī)動力學(xué)模型準(zhǔn)確度有待提高,且建模的基礎(chǔ)是基于恒定環(huán)境的假設(shè),無法滿足海洋環(huán)境下噴水推進(jìn)型深海滑翔機(jī)水動力性能研究和控制算法研究需求;诖,通過建立準(zhǔn)確的動力學(xué)模型和仿真,進(jìn)行充分的水動力性能研究和低能耗控制研究是實(shí)現(xiàn)提高噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)續(xù)航力和掌握噴水推進(jìn)水平機(jī)動的關(guān)鍵。本文研究內(nèi)容概括如下:1.基于動量和動量矩定理,對噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了海洋環(huán)境下的動力學(xué)建模,為進(jìn)行噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)性能評估和低能耗控制算法研究奠定了基礎(chǔ)。同時基于該模型形成了運(yùn)動仿真軟件,為本文后續(xù)章節(jié)提供了研究手段和奠定了良好基礎(chǔ),可縮短系統(tǒng)調(diào)試周期、節(jié)約試驗(yàn)費(fèi)用。2.基于噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)動力學(xué)模型,通過解析求解和數(shù)值仿真等手段,研究了進(jìn)行滑翔運(yùn)動和噴水推進(jìn)運(yùn)動性能評估方法。對噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)水動力外形進(jìn)行了升阻比、滑翔速度、機(jī)動性...
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
變量符號及定義表
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 水下滑翔機(jī)研究現(xiàn)狀
1.3 水下滑翔機(jī)相關(guān)理論研究現(xiàn)狀
1.4 研究課題的提出、來源及意義
1.5 研究內(nèi)容
2 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)六自由度動力學(xué)建模
2.1 引言
2.2 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)系統(tǒng)工作原理及組成
2.3 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)運(yùn)動學(xué)建模
2.4 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)動力學(xué)建模
2.5 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)運(yùn)動仿真軟件設(shè)計(jì)及應(yīng)用
2.6 本章小結(jié)
3 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)水動力性能分析
3.1 引言
3.2 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)滑翔運(yùn)動縱剖面性能分析
3.3 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)滑翔運(yùn)動機(jī)動性研究
3.4 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)噴水推進(jìn)水動力性能研究
3.5 本章小結(jié)
4 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)低能耗控制算法與控制策略研究
4.1 引言
4.2 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)滑翔運(yùn)動低能耗俯仰角控制算法研究
4.3 噴水推進(jìn)型深海滑翔機(jī)低能耗滑翔運(yùn)動航向控制算法研究
4.4 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)潛浮切換過程過沖深度控制策略研究
4.5 本章小結(jié)
5 噴水推進(jìn)型深海滑翔機(jī)實(shí)驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)控制流程測試
5.3 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)性能研究實(shí)驗(yàn)
5.4 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)控制算法和控制策略測試實(shí)驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)及展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間的主要科研成果
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參與的科研工作
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混合驅(qū)動水下滑翔機(jī)高效推進(jìn)螺旋槳設(shè)計(jì)[J]. 秦玉峰,張選明,孫秀軍,楊燕. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(03)
[2]深;铏C(jī)技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 俞建成,劉世杰,金文明,黃琰. 工程研究-跨學(xué)科視野中的工程. 2016(02)
[3]水下滑翔機(jī)路徑顯示與規(guī)劃系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 于茂升,韓雷,宋大雷. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(07)
[4]溫躍層剖面觀測水下滑翔器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王艷召,鄧云,孫秀軍,姜飛. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(02)
[5]面向海洋觀測的長續(xù)航力移動自主觀測平臺發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 陳質(zhì)二,俞建成,張艾群. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]水下滑翔機(jī)運(yùn)動特性建模與仿真[J]. 顧建農(nóng),李啟杰,高磊,張志宏. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[7]基于水下滑翔機(jī)的湍流觀測平臺研究[J]. 宋大雷,張成倫,乜云利,朱玉香,時永霞. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(05)
[8]水下滑翔機(jī)三維定常運(yùn)動建模與分析[J]. 趙寶強(qiáng),王曉浩,姚寶恒,連璉,曹俊亮. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(01)
[9]一種小型水下滑翔機(jī)的設(shè)計(jì)和運(yùn)動模擬[J]. 葉效偉,付斌,劉純虎,連璉. 船舶工程. 2013(S1)
[10]可控翼混合驅(qū)動水下滑翔機(jī)運(yùn)動性能研究[J]. 田文龍,宋保維,劉鄭國. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
博士論文
[1]混合型水下滑翔機(jī)運(yùn)動控制與水下接駁技術(shù)研究[D]. 彭時林.浙江大學(xué) 2015
[2]洋流影響下的水下滑翔機(jī)動力學(xué)建模、運(yùn)動分析與控制器設(shè)計(jì)研究[D]. 范雙雙.浙江大學(xué) 2013
[3]混合驅(qū)動水下滑翔器動力學(xué)建模及運(yùn)動控制研究[D]. 孫秀軍.天津大學(xué) 2011
[4]混合驅(qū)動水下自航行器動力學(xué)行為與控制策略研究[D]. 王曉鳴.天津大學(xué) 2009
[5]水下滑翔器動力學(xué)行為與魯棒控制策略研究[D]. 王延輝.天津大學(xué) 2007
碩士論文
[1]水下滑翔機(jī)運(yùn)動建模與滑翔控制研究[D]. 陳力萍.中國海洋大學(xué) 2014
[2]基于ARM+μC/OS-Ⅱ的水下滑翔機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉傳軍.中國海洋大學(xué) 2014
[3]水下滑翔機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研制[D]. 孫偉成.中國海洋大學(xué) 2014
[4]基于水下滑翔機(jī)的湍流觀測儀研制[D]. 蘇兆龍.中國海洋大學(xué) 2014
[5]基于水下滑翔機(jī)的銥星通訊系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉亮.中國海洋大學(xué) 2014
[6]水下滑翔機(jī)設(shè)計(jì)、優(yōu)化及運(yùn)動模擬[D]. 葉效偉.上海交通大學(xué) 2013
[7]水下滑翔機(jī)垂直面運(yùn)動研究[D]. 胡仞與.上海交通大學(xué) 2008
[8]溫差能驅(qū)動的水下監(jiān)測平臺性能分析與試驗(yàn)研究[D]. 王延輝.天津大學(xué) 2004
本文編號:3731629
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
變量符號及定義表
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 水下滑翔機(jī)研究現(xiàn)狀
1.3 水下滑翔機(jī)相關(guān)理論研究現(xiàn)狀
1.4 研究課題的提出、來源及意義
1.5 研究內(nèi)容
2 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)六自由度動力學(xué)建模
2.1 引言
2.2 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)系統(tǒng)工作原理及組成
2.3 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)運(yùn)動學(xué)建模
2.4 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)動力學(xué)建模
2.5 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)運(yùn)動仿真軟件設(shè)計(jì)及應(yīng)用
2.6 本章小結(jié)
3 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)水動力性能分析
3.1 引言
3.2 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)滑翔運(yùn)動縱剖面性能分析
3.3 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)滑翔運(yùn)動機(jī)動性研究
3.4 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)噴水推進(jìn)水動力性能研究
3.5 本章小結(jié)
4 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)低能耗控制算法與控制策略研究
4.1 引言
4.2 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)滑翔運(yùn)動低能耗俯仰角控制算法研究
4.3 噴水推進(jìn)型深海滑翔機(jī)低能耗滑翔運(yùn)動航向控制算法研究
4.4 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)潛浮切換過程過沖深度控制策略研究
4.5 本章小結(jié)
5 噴水推進(jìn)型深海滑翔機(jī)實(shí)驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)控制流程測試
5.3 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)性能研究實(shí)驗(yàn)
5.4 噴水推進(jìn)型深;铏C(jī)控制算法和控制策略測試實(shí)驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)及展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間的主要科研成果
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參與的科研工作
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]混合驅(qū)動水下滑翔機(jī)高效推進(jìn)螺旋槳設(shè)計(jì)[J]. 秦玉峰,張選明,孫秀軍,楊燕. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(03)
[2]深;铏C(jī)技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 俞建成,劉世杰,金文明,黃琰. 工程研究-跨學(xué)科視野中的工程. 2016(02)
[3]水下滑翔機(jī)路徑顯示與規(guī)劃系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 于茂升,韓雷,宋大雷. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(07)
[4]溫躍層剖面觀測水下滑翔器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王艷召,鄧云,孫秀軍,姜飛. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(02)
[5]面向海洋觀測的長續(xù)航力移動自主觀測平臺發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 陳質(zhì)二,俞建成,張艾群. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]水下滑翔機(jī)運(yùn)動特性建模與仿真[J]. 顧建農(nóng),李啟杰,高磊,張志宏. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[7]基于水下滑翔機(jī)的湍流觀測平臺研究[J]. 宋大雷,張成倫,乜云利,朱玉香,時永霞. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(05)
[8]水下滑翔機(jī)三維定常運(yùn)動建模與分析[J]. 趙寶強(qiáng),王曉浩,姚寶恒,連璉,曹俊亮. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(01)
[9]一種小型水下滑翔機(jī)的設(shè)計(jì)和運(yùn)動模擬[J]. 葉效偉,付斌,劉純虎,連璉. 船舶工程. 2013(S1)
[10]可控翼混合驅(qū)動水下滑翔機(jī)運(yùn)動性能研究[J]. 田文龍,宋保維,劉鄭國. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
博士論文
[1]混合型水下滑翔機(jī)運(yùn)動控制與水下接駁技術(shù)研究[D]. 彭時林.浙江大學(xué) 2015
[2]洋流影響下的水下滑翔機(jī)動力學(xué)建模、運(yùn)動分析與控制器設(shè)計(jì)研究[D]. 范雙雙.浙江大學(xué) 2013
[3]混合驅(qū)動水下滑翔器動力學(xué)建模及運(yùn)動控制研究[D]. 孫秀軍.天津大學(xué) 2011
[4]混合驅(qū)動水下自航行器動力學(xué)行為與控制策略研究[D]. 王曉鳴.天津大學(xué) 2009
[5]水下滑翔器動力學(xué)行為與魯棒控制策略研究[D]. 王延輝.天津大學(xué) 2007
碩士論文
[1]水下滑翔機(jī)運(yùn)動建模與滑翔控制研究[D]. 陳力萍.中國海洋大學(xué) 2014
[2]基于ARM+μC/OS-Ⅱ的水下滑翔機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉傳軍.中國海洋大學(xué) 2014
[3]水下滑翔機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)研制[D]. 孫偉成.中國海洋大學(xué) 2014
[4]基于水下滑翔機(jī)的湍流觀測儀研制[D]. 蘇兆龍.中國海洋大學(xué) 2014
[5]基于水下滑翔機(jī)的銥星通訊系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉亮.中國海洋大學(xué) 2014
[6]水下滑翔機(jī)設(shè)計(jì)、優(yōu)化及運(yùn)動模擬[D]. 葉效偉.上海交通大學(xué) 2013
[7]水下滑翔機(jī)垂直面運(yùn)動研究[D]. 胡仞與.上海交通大學(xué) 2008
[8]溫差能驅(qū)動的水下監(jiān)測平臺性能分析與試驗(yàn)研究[D]. 王延輝.天津大學(xué) 2004
本文編號:3731629
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