嵌套Z轴式水下矢量推进系统建模与特性分析

摘要

为提高矢量推进系统的水密性和承载能力,提出一种内、外嵌套Z轴机构,实现螺旋桨的矢量推进.建立矢量推进系统运动学模型,获得矢量轴偏转角与内、外Z轴转角的关系.推导驱动电机偏转角反解公式,搭建Simulink与ADAMS联合仿真模型.将反解结果代入仿真模型,仿真矢量轴偏转过程.通过对比仿真曲线与理论分析结果,检验模型的正确性.分析矢量推进系统偏转过程中运动副的力学特性,结果表明:基于反解数据仿真得到的矢量轴偏转角与给定结果吻合程度较高,在矢量轴偏转过程中,内、外Z轴偏转电机上的驱动力矩呈周期性变化,且幅值随着偏转角度的增大而逐渐增大.