水下超高速航行体论文-麻震宇,胡凡,张为华

水下超高速航行体论文-麻震宇,胡凡,张为华

导读:本文包含了水下超高速航行体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:超空泡,有限元方法,静强度,屈曲

水下超高速航行体论文文献综述

麻震宇,胡凡,张为华[1](2011)在《超高速水下航行体结构静动力特性分析》一文中研究指出建立超高速水下航行体的有限元模型,针对超高速水下航行体受力特点,对航行体结构进行静力分析、屈曲分析和谐响应分析。数值计算结果表明,结构在轴向压力作用下最大应力值约为114Mpa,明显高于静水压力情况;空化器结构更容易发生屈曲失稳而导致结构破坏,其屈曲临界压力为54KN,临界航行速度为280m/s;当航行体尾部与空泡壁碰撞冲击频率为352HZ、400HZ、672HZ和704HZ时,超高速水下航行体壳体的变形和应力较大,容易发生结构破坏。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2011年03期)

韩云涛,孙尧,莫宏伟[2](2010)在《水下超高速航行体非线性鲁棒控制器设计》一文中研究指出水下航行体在高速运动时,其表面大部分被空泡包裹.航行体尾部与空泡壁的相互作用力的存在使航行体模型具有较强的非线性.文中将基于反馈线性化的非线性鲁棒控制策略应用于水下超高速航行体纵向运动控制.反馈线性化可以实现航行体动力学模型的非线性解耦,得到系统精确线性化模型.针对线性化模型设计系统鲁棒控制器,解决由于模型不准确、参数摄动等引起的鲁棒性问题,仿真结果表明,所设计的鲁棒控制器是有效的.(本文来源于《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》期刊2010年02期)

汤浩,罗凯,李代金[3](2009)在《水下超高速航行器首舵控制系统的设计》一文中研究指出水下超高速航行器处于巡航阶段时,由于其大部分表面被超空泡包裹,运动模式不同于常规的全沾湿航行器;为了对超高速水下航行器的定深弹道实施控制,在研究水下超高速航行器运动模型的基础上,对首舵机控制系统的控制率进行了综合,研制了一种新型的深度间接控制的电动首舵机闭环控制系统;详细介绍了功率控制单元的工作原理、硬件设计的关键技术及控制软件设计;地面考核试验证明该控制系统完全满足超高速航行器的姿态控制要求;研究结果可为水下超高速航行器控制系统的设计提供参考。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2009年08期)

李雪莲[4](2009)在《水下超高速航行体微惯性测量组合设计及其相关技术研究》一文中研究指出以超空化减阻技术运动的航行体在速度、灵活性等方面都有了全新的改善,改变了传统水下航行体普遍存在速度慢、航程短、精度低的缺点,开辟了水下超高速航行体更为广阔的发展空间,在水下超高速航行体上装置导航制导设备,将大大提高航行体的效能,随着航行体结构设计的不断优化,以及在体积、可靠性和抗冲击性能等诸多方面的要求更加突出,使得航行体内置惯导装置小型化发展成为一种必然趋势。随着微机电技术的发展,加之微惯性导航系统可在不依赖任何外部信息条件下实现全自主导航的突出优点,微惯性测量组合技术在水下超高速航行体上具有广阔的应用前景。但是,与传统的惯性测量组合相比,微惯性测量组合的精度明显偏低,这极大地限制了它的应用。如何充分发挥微惯性器件的优势,不断提高其测量精度,进而提高微惯性测量组合的测量精度,具有极其重要的意义。本文的研究工作正是针对提高微惯性元件和微惯性测量组合可靠性及精度这一中心展开的。进行了一种新型的九陀螺的微惯性测量组合设计,在设计中,采取斜置轴冗余配置方式,运用第4轴冗余信息实现对3个正交轴信息的校验和互补,系统的可靠性和精度较以往常用配置方式有一定的提高。对微机械陀螺漂移特性进行了分析,微机械陀螺的随机漂移比系统性漂移更复杂,对它的建模补偿对于提高测量信息精度非常重要。论文分别运用基于指数平滑的GM(1,1)模型和基于动窗平滑的GM(1,1)模型对漂移中的确定性趋势项进行了提取,并运用AR(3)模型对随机漂移进行了建模分析,经Allan方差分析表明,经GM-AR模型补偿后的漂移噪声有大幅度的降低。此外,通过对微机械陀螺同一日内的多组数据和不同日期的多组数据进行了重复性检验,结果表明,同一环境条件下的随机漂移数据具有很好的重复性,可以通过多次测量结果预先离线估计出来。在时间序列分析模型基础上,对微机械陀螺随机漂移信号进行了卡尔曼滤波处理,随机漂移信号在滤波后虽然没有完全消除,但却大幅度降低,在实际应用中,通过以上方法对微机械陀螺仪的输出信号进行滤波处理,得到了更高精度的测量结果。采用数据融合算法进一步提高本文设计系统精度。分别采用基于最优加权的最小二乘算法、有限窗加权最小二乘算法和测量方差自学习的最小二乘算法,综合利用分布在不同位置传感器的冗余和互补信息,降低了测量信息的不确定性,系统测量精度进一步提高。研究结果表明,适应水下超高速航行的复杂环境设计的新型微惯性测量组合,可以充分发挥微惯性器件高可靠性、抗动态冲击能力强的突出优点,使系统的可靠性和精度综合性能显着提高,通过漂移误差模型的补偿技术和数据融合方法,能够在现有的硬件基础上进一步提高微惯性测量组合的精度,具有良好的效果。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2009-04-01)

赵新华,孙尧,莫宏伟,李雪莲[5](2009)在《水下超高速航行体纵向运动的控制方法研究》一文中研究指出水下超高速航行体的全部或大部分表面被空泡包裹,使其阻力显着降低而达到高速航行的目的。与常规水下航行体相比,水下超高速航行体的受力方式、力矩平衡以及弹道控制方法都有显着的差别。该文对超高速航行体的空化器受力、尾部滑行力等进行了系统的分析,建立了水下超高速航行体纵向运动的动力学模型及控制模型。然后以空化器偏转角、航行体攻角及推力矢量偏转角为控制变量,采用线性二次型调节器方法设计前馈反馈控制器,完成了水下超高速航行体控制方法的仿真分析。仿真结果表明:该控制系统能够有效地跟踪控制信号,具有良好的控制品质。为进一步研究水下超高速航行体的控制问题提供了一定的理论参考。(本文来源于《工程力学》期刊2009年02期)

韩云涛,孙尧,莫宏伟[6](2008)在《水下超高速航行体双模态控制研究》一文中研究指出水下航行体在高速运动时,其全部或大部分表面被空泡包裹。由于水动力和周围环境扰动使航行体尾部与空泡壁相互作用产生滑行力,滑行力的存在使系统具有较强的非线性并导致不稳定的航行状态。针对航行体纵向运动数学模型可以描述为无滑行力的线性模型和存在滑行力的非线性模型,设计了基于状态的切换控制策略并设计了双模态控制器,对于线性模型采用状态反馈控制,对于非线性模型采用基于微分几何的反馈线性化方法。仿真结果表明,基于状态切换的双模态控制器减小了滑行力,对于初始状态扰动具有鲁棒性。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2008年17期)

孙尧,赵新华,莫宏伟[7](2008)在《水下超高速航行体的动力学建模及控制问题研究》一文中研究指出水下超高速航行体的全部或大部分表面被空泡包裹,只有小部分与水接触.空泡的包裹一方面使航行体的阻力显着降低以达到高速航行的目的,另一方面又改变了航行体所受流体动力及其力矩的平衡方式,给超高速水下航行体的建模和控制带来了很大难度.该文采用空化器和尾部控制面联合控制方法,建立了水下超高速航行体纵向运动的动力学及控制模型.利用鲁棒性极点配置算法设计控制器并对该系统进行了仿真分析.分析结果表明,该控制方法能够明显改善超高速航行体系统的动态稳定性和可控品质,为进一步研究水下超高速航行体的动力学控制问题提供了一定的理论依据.(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2008年02期)

赵新华[8](2007)在《水下超高速航行体动力学建模与控制研究》一文中研究指出水下超高速航行体以其低流体阻力突破了水下运动的速度瓶颈,获得了极高的水下航行速度,将成为新一代的高速水下武器,能够凭借其速度优势打击、拦截陆海空各种军事目标,并以远程攻击、高速、隐蔽等优越的作战效能克敌制胜。本文以国防基础科研项目“水下超高速运动的基础理论与相关技术研究”的研制任务为背景,对水下超高速航行体的动力学建模及纵向运动控制问题进行了深入研究,主要工作如下:运用刚体动力学原理和船舶运动建模理论,对有尾舵与无尾舵的超高速航行体运动模型进行受力分析与整理,尤其对航行体尾部产生的滑行力进行仿真计算,分析其产生的原因及过程,最后建立了超空泡航行体的非线性动力学模型,为系统动力学特性分析及控制系统的设计奠定了基础。提出运用小扰动原理对非线性运动方程组进行线性化处理,推导了无尾舵运动模型与有尾舵模型的线性运动微分方程组;对于有尾舵模型提出采用空化器偏转及尾舵偏转为控制变量,推出了其状态空间表达式;对于无尾舵模型,以空化器偏转、航行体冲角及推力矢量偏转为控制变量,推出了无尾舵模型的状态空间表达式,并对有尾舵控制模型及无尾舵控制模型的可控性及可观性进行了分析。由于水下超高速航行体本身的复杂性,航行体对象本身存在建模误差、系统参数不确定或动态特性不能完全确定的诸多不确定因素,对于有尾舵模型以空化器偏转及尾舵偏转为控制量,采用鲁棒极点配置算法设计控制器,仿真结果表明该方法可以有效地改进模型的动态稳定性;对于无尾舵模型,以空化器偏转、航行体冲角及推力矢量为控制变量,首先采用LQR方法为航行体设计控制器,由于该方法法设计的控制系统抗干扰能力较弱,而后又采用了H_∞混合灵敏度方法及μ综合方法为航行体设计控制器,仿真结果表明所设计的控制系统具有较强的鲁棒性。在理论研究超空泡航行体动力学特性及控制策略的基础上,提出了超高速水下航行体机动控制系统硬件实现等技术难点及关键问题,并对突变理论在空化问题中的应用进行了探讨,最后针对超空泡问题的研究重点进行了分析和展望。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2007-12-01)

水下超高速航行体论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

水下航行体在高速运动时,其表面大部分被空泡包裹.航行体尾部与空泡壁的相互作用力的存在使航行体模型具有较强的非线性.文中将基于反馈线性化的非线性鲁棒控制策略应用于水下超高速航行体纵向运动控制.反馈线性化可以实现航行体动力学模型的非线性解耦,得到系统精确线性化模型.针对线性化模型设计系统鲁棒控制器,解决由于模型不准确、参数摄动等引起的鲁棒性问题,仿真结果表明,所设计的鲁棒控制器是有效的.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

水下超高速航行体论文参考文献

[1].麻震宇,胡凡,张为华.超高速水下航行体结构静动力特性分析[J].机械设计与制造.2011

[2].韩云涛,孙尧,莫宏伟.水下超高速航行体非线性鲁棒控制器设计[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2010

[3].汤浩,罗凯,李代金.水下超高速航行器首舵控制系统的设计[J].计算机测量与控制.2009

[4].李雪莲.水下超高速航行体微惯性测量组合设计及其相关技术研究[D].哈尔滨工程大学.2009

[5].赵新华,孙尧,莫宏伟,李雪莲.水下超高速航行体纵向运动的控制方法研究[J].工程力学.2009

[6].韩云涛,孙尧,莫宏伟.水下超高速航行体双模态控制研究[J].系统仿真学报.2008

[7].孙尧,赵新华,莫宏伟.水下超高速航行体的动力学建模及控制问题研究[J].哈尔滨工程大学学报.2008

[8].赵新华.水下超高速航行体动力学建模与控制研究[D].哈尔滨工程大学.2007

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