近水面潜艇波浪力计算研究评述

对潜艇波浪力计算的研究现状进行了小结。分析了近水面潜艇波浪力计算的几种有代表性的研究方法,如切片法、STF理论、源汇分布法、面元法、Frank源分布紧密拟合法及其组合方法等的具体应用。讨论了目前潜艇波浪力研究中存在的一些问题,尤其是二阶波浪力的非线性特性、潜艇运动扰动及其相互耦合的影响还不清楚,已建立的理论和方法尚不能满足工程实际的需要。最后提出了近水面航行潜艇所受波浪力计算中有待深入研究的重点问题。     

潜艇空间机动的多变量滑模模糊控制

由于潜艇运动具有严重非线性、强耦合和参数时变性,将模糊控制与滑模控制相结合,以潜艇空间运动为控制对象,设计出了潜艇空间机动多变量滑模模糊控制系统,并且利用模糊系统来逼近滑模控制的非线性切换函数,有效地抑制了滑模控制的抖振现象．仿真结果表明系统稳定,鲁棒性强,对潜艇航行时所受到的各种干扰有较强的抑制作用．尤其是采用了多变量空间运动控制,与传统的航向与深度的分开控制相比,提高了对潜艇运动控制的效率和品质．     

潜艇应急上浮操纵与控制研究评述

在调研和查阅大量文献资料的基础上,综述了国内外潜艇应急上浮运动分析、操纵与控制研究的发展概况,着重对潜艇应急上浮运动数学模型、分析方法及控制策略等方面存在的问题进行了分析讨论,指出了有待深入研究的重点问题及关键技术.     

潜艇应急上浮时的滑模模糊灰色预测控制

潜艇应急上浮是一个时变的、强非线性过程,难以建立精确的数学模型,采用常规基于模型的控制方法的控制效果并不理想．将广泛用于非线性控制系统设计的2种有效方法模糊控制与滑模控制相结合,取长补短,实现优势互补．为了克服舵、主压载水舱的注排水装置及高压气吹除系统等执行机构响应滞后的影响,设计了一种新型的滑模模糊灰色预测控制器用于潜艇应急上浮的自动控制,仿真结果表明控制方法是有效的,系统稳定,鲁棒性强．     

一种新型三维后期处理技术应用研究

针对目前在主流动画制作软件和机械领域中传统机械三维建模软件之间数据兼容性较差,演示动画制作耗时长,对动画制作能力要求高的现状,需要一种简单易用的三维后期处理软件,使工程技术人员能够更加快捷简单的对机械三维模型进行后期处理。文中使用三维动画软件3DVIA Composer进行汽轮机演示动画的制作以解决上述问题。提出了基于补间动画原理制作三维动画的基本步骤,实现了在动画中对机械零部件之间的公差配合进行定量标注以及在不改变原始三维CAD数据的前提下,对机械内部结构和装配关系进行查看。     

潜艇机动与推进综合建模及仿真研究

潜艇的操舵系统和推进系统相互耦合、相互影响。本文采用模块化建模的方法建立了潜艇推进系统与空间运动的一体化数学模型,并进行仿真试验,仿真结果与实艇操纵具有较好的一致性,表明本文所建立的潜艇机动与推进综合数学模型及其建模与仿真方法正确有效,为下一步研究潜艇机动与推进综合控制打下了较好的基础。     

基于网格变形技术的全附体潜艇操纵性计算

通过求解瞬态雷诺时均方程和网格变形方程,实现了全附体潜艇平面运动机构试验(PMM)的虚拟仿真,得到潜艇模型所受的水动力分量随时间的变化曲线,依据线性理论求取水动力系数,并与试验值以及直线拖曳试验或回转试验的数值计算结果进行对比.结果显示:PMM数值试验所求得的水动力系数与试验值吻合良好,其中,惯性类系数求解精度较高,除个别系数外,误差都在8％以内.而粘性类系数求解精度不如直线拖曳试验(ORT)或回转试验(RAT)计算精度高,个别系数的计算误差超过了30％.但从数值试验的整体效果来看,PMM数值试验计算精度达到了工程应用的要求.     

潜艇深度和纵倾的灰色系统预测控制

潜艇质量很大,具有很大的惯性,其方向舵和升降舵等执行机构,对操作指令的响应有一定的延迟,对潜艇状态的影响滞后.潜艇操纵系统是一个时延系统,为了补偿潜艇操纵执行机构的延时影响,将灰色系统预测与传统的最优控制相结合,设计了一种新型的潜艇深度和纵倾灰色预测控制系统.仿真试验结果表明,该控制系统是可行和有效的,具有较强的鲁棒性.     

潜艇水下运动稳定性非线性分析研究

应用非线性系统运动稳定性理论和同伦延拓数值计算方法,分析了潜艇水下运动的稳态响应及运动稳定性, 潜艇应急上浮运动稳定性实例分析结果通过其大攻角六自由度运动方程数值积分的动态仿真进行了验证,表明稳定性分析结果是正确的。从而说明了采用同伦延拓法分析潜艇水下运动稳定性是有效的。