基于泵控液壓舵機(jī)的潛艇縱傾及深度控制研究.pdf

1、操縱性是現(xiàn)代潛艇控制關(guān)鍵的性能之一，研究潛艇的操縱特性是保證潛艇工作效能和戰(zhàn)斗力的基礎(chǔ)。本系統(tǒng)對(duì)潛艇性能的模擬研究能提升我國(guó)潛艇的自動(dòng)控制能力。本文基于國(guó)家保障條件建設(shè)項(xiàng)目，負(fù)責(zé)潛艇半實(shí)物模擬操縱系統(tǒng)的研制，針對(duì)不同工況、復(fù)雜環(huán)境下的潛艇運(yùn)動(dòng)多種控制方案進(jìn)行研究，應(yīng)用于高性能潛艇的實(shí)際控制，并為搭建實(shí)際液壓舵機(jī)平臺(tái)奠定基礎(chǔ)。
　　潛艇的操縱控制分為水平面上的航向控制和垂直面上的縱傾及深度控制，本文針對(duì)潛艇空間六自由度模型對(duì)其垂直面

2、運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，潛艇垂直面運(yùn)動(dòng)具有非線性、強(qiáng)耦合的多輸入/多輸出的復(fù)雜特性，圍殼舵和艉升降舵分別控制一定航速下的潛艇的縱傾和深度，對(duì)于模型中出現(xiàn)的雙通道相互干擾的情況，本文運(yùn)用解耦控制的方法成功地將其分離成單輸入/單輸出狀態(tài)，針對(duì)控制深度的圍殼舵和控制縱傾的艉升降舵，分別設(shè)計(jì)閉環(huán)控制算法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)雙控制器的運(yùn)行。本文還對(duì)實(shí)際液壓舵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行AMEsim模型分析，對(duì)液壓系統(tǒng)特性進(jìn)行研究并分析系統(tǒng)性能。
　　針對(duì)潛艇垂直面上縱傾及深度控

3、制的耦合特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)出快速終端滑?？刂扑惴ǎ?duì)比傳統(tǒng)終端函數(shù)和全局終端函數(shù)，提出一種改良的終端函數(shù)和全局終端函數(shù)構(gòu)造準(zhǔn)則，并設(shè)計(jì)出終端滑模面。最后，結(jié)合算法和模型進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了整體控制系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性。
　　本文控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅解決了解耦問(wèn)題，還結(jié)合不同的水動(dòng)力干擾，通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，完成潛艇垂直面的魯棒控制。同時(shí)，針對(duì)潛艇水動(dòng)力系數(shù)不公開(kāi)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等難題，論文采用理論估算方法初步獲取