Petrel-II 200水下滑翔机动力学建模及仿真

摘要

cqvip:国内对水下滑翔机动力学行为的研究多针对深海型及横滚转向机制,而对浅海型、尾舵转向类型研究较少。基于此,文中以Petrel-II 200浅海型水下滑翔机作为模型进行动力学建模及运动仿真分析,并引入海流等干扰因素,为浅海型水下滑翔机的运动形式提供参考。根据Petrel-II 200三维模型中各质量的相对运动关系将其质心简化为由多个质点组成的多刚体系统,构造质心与质点之间的关系式;基于动量及动量矩定理对Petrel-II 200进行动力学分析,对水下滑翔机所受重力、驱动浮力以及水动力进行体坐标系转换,并推算出完整的动力学方程,明确了升阻比与回转半径表达式;通过选取水下滑翔机物理、水动力学参数,对锯齿、螺旋等典型运动进行仿真试验。该仿真结果验证了动力学模型的准确性和可靠性,为后续Petrel-II 200水下滑翔机的运动性能优化和控制算法设计提供了良好的仿真平台。