潜器近水面运动建模和操纵控制技术综述

本文综述了潜器在近水面航行时运动控制的研究现状。通过搜集和分析国内外的相关文献,主要从航行环境(如波浪、水面等)及操纵控制方式、控制策略等方面对航行体的数学建模与仿真方法进行介绍和评述,最后指出了潜器近水面航行操纵控制的研究方向。     

粒子群混合算法在操纵运动模型辨识中的应用

基于经典的POWELL寻优算法和粒子群混合算法,针对航行体的操纵运动数学模型开展智能辨识研究。该方法能够很好地调整算法的全局与局部搜索能力之间的平衡,有效地提高辨识的精度和速度。采用该方法,利用航行体操纵性试验结果,对航行体操纵运动方程系数进行了辨识研究,并用辨识的数学模型进行了水面Z形操纵仿真。仿真结果表明,该方法具有很好的全局收敛性和稳定性。     

基于神经网络的潜艇大机动水动力表达方式

基于BP神经网络技术对潜艇大攻角机动运动水动力的表达方式进行了研究.所建网络具有循环强化以及自适应设计最佳隐层单元数的特点.应用Bayesian正则化算法进行网络训练,结果表明,这种方法训练的网络具有较高的泛化能力和准确性,适合于表达样本数据较少且非线性强烈的潜艇大攻角机动运动水动力.     

回转体进流段型线参数化设计及其表面压力计算

采用几何边界条件的待定系数法,推导出回转体进流段双参数型线表达式,再利用轴线分布源汇的线元法,将回转体轴上分布的源汇离散,计算得到节点处的源强,进而求得回转体型线的压力分布。相比其他方法,其数据输入简单,易于编程,计算量小,可快速输出压力计算结果。最后采用此数值求解方法计算了SUBOFF的前体段压力分布,与模型试验结果十分吻合,结果可信。     

基于等效动稳定性系数的潜艇运动控制方法

对由线性运动方程和Routh-Hurwitz判别法导得的操舵比例函数求解,获得潜艇运动控制新方法,将控制增稳所需的修正舵角与原舵角组合成新指令舵角,可改善潜艇的航行品质。以具有十字舵的某型潜艇为对象求解6自由度运动方程,其中典型的潜艇水下定深回转工况仿真模拟表明：操舵比例系数与水动力导数和等效动稳定系数有关,控制增稳效果受到运动特征量和潜艇操舵角度等因素的影响。潜艇运动控制新方法改善了潜艇航行过程中的运动响应,提高了那些由于自动稳定性不足而难以操控的潜艇的控制稳定性。潜艇运动控制新方法为未来潜艇通过减小操纵面来优化自身综合水动力性能提供了新的技术途径。     

潜艇附体水动力外形优化设计研究

以SUBOFF潜艇为母型,对导弹包进行参数化,基于CFD技术与iSIGHT优化平台,运用试验设计方法创建计算样本,引入响应面技术构造潜体总阻力与导弹包参变量之间的近似函数,并在此基础上采用现代优化算法以总阻力最小为优化目标寻优,确定最优点设计参数,分析阻力随各设计参数变化的规律。     

潜艇导弹包型线优化设计研究

潜艇导弹包的外形对潜艇各种航行性能都有重要影响,各个国家对潜艇导弹包的外形设计都非常重视。本文以SUBOFF潜艇为母型,首先对导弹包进行参数化,基于CFD技术与iSIGHT优化平台,运用试验设计方法创建计算样本,然后引入响应面技术构造潜体总阻力与导弹包参变量之间的近似函数,并在此基础上采用现代优化算法,以总阻力最小为优化目标寻优,确定最优点设计参数,同时分析了阻力随各设计参数变化的规律。