高速水下航行體半實物實時仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、由于超空泡減阻技術對水下航行體研制的巨大影響和此項技術對未來海戰(zhàn)的重要意義，各海軍強國紛紛投入巨資研發(fā)基于超空泡減阻技術的高速水下航行體。為解決高速水下航行體其開發(fā)周期長、試驗成本高、風險大、驗證困難等問題，采用半實物仿真技術對航行體各個設備進行仿真和調試是十分必要的。
　　 首先，根據高速水下航行體的航行特點，對高速水下航行體半實物仿真系統(tǒng)進行了系統(tǒng)功能分析。設計并構建了高速水下航行體半實物仿真系統(tǒng)。
　　 其次，論文

2、根據現有資料，詳細分析了在穩(wěn)定模式下超空泡的形態(tài)，以及在空化器偏角的作用下空泡形態(tài)的變化。在此基礎上，運用牛頓定律及相關動力學理論對高速水下行體的受力進行了分析。建立了高速水下航行體的非線性數學模型，并依據小擾動原理對數學模型進行了線性化處理。
　　 再次，由于高速水下航行體數學模型的不確定性和航行體受到的外部干擾，應用混合靈敏度方法設計了高速水下航行體的魯棒H∞定深控制器。分析了干擾和模型的不確定性，將受到的重力看作常值干擾，

3、選擇了合理加權函數，建立了超空泡航行體廣義對象的數學模型，得到了低階次的簡單易于物理實現的控制器。針對航行體在水動力參數攝動的情況下，對所設計的控制器進行了仿真，仿真結果表明，在具有干擾和水動力參數攝動的情況下，系統(tǒng)的動態(tài)性能依然良好。
　　 最后，根據半實物仿真系統(tǒng)的需求，設計完成了半實物仿真系統(tǒng)的仿真軟件。仿真軟件中，運用Visual C++設計了人機交互界面，完成了數據存儲、曲線繪制和通信等功能，利用Fortran語言程序