浮力驱动式水下航行器建模与控制仿真研究

摘要

基于浮力驱动式航行器的巨大潜在应用价值,针对其独特的运动特征和可行的控制策略展开仿真研究.对浮力驱动式航行器的水动力学基本特点进行了深入分析,进而由此建立三维空间运动数学模型.在此基础上,重点研究了航行器纵平面的运动特性及其控制规律,建立了稳态参数表达式,将纵平面运动模型线性化,提出了利用线性二次调节器方法设计航行体控制器的方案.并以一组典型的航行体总体参数为例,通过仿真计算证明了控制方案的可行性和有效性.为浮力驱动式航行器总体和控制系统设计的工程应用提供了一定的理论基础与技术支撑.