潜艇水下悬停运动控制仿真研究

为了探明潜艇水下悬停控制系统的工作原理,为其工程设计提供初步的理论基础,对潜艇水下悬停实际操纵运动情况进行分析,找出了造成潜艇悬停深度不稳定的主要原因。然后分析了潜艇悬停运动的特征,由此建立了潜艇水下悬停运动的数学模型及干扰力计算模型,并对潜艇水下悬停运动的控制进行了仿真研究。数值仿真结果表明,与手动控制潜艇悬停相比,自动控制潜艇悬停能更好地控制潜艇深度。

第 5卷第 2期 21 0 0年 4月

中国舰

船

研究

V0. . 1 No2 5 AD .2 0 r 01

C ie eJ u n 1 fS i h n s o r a h o

潜艇水下悬停运动控制仿真研究 俞科云 1 戴余良 2 施生达 2 1海军装备部驻武汉地区军事代表局 .北武汉 4 0 6湖 304 2海军工程大学船舶与动力学院 .北武汉 4 0 3湖 303 摘要：为了探明潜艇水下悬停控制系统的T作原理，其工程设计提供初步的理论基础对潜艇水下悬停实为 。 .

际操纵运动情况进行分析，出了造成潜艇悬停深度不稳定的主要原因。后分析了潜艇悬停运动的特征由此找然建立了潜艇水下悬停运动的数学模型及干扰力计算模型，对潜艇水下悬停运动的控制进行了仿真研究数值并 仿真结果表明，手动控制潜艇悬停相比，与自动控制潜艇悬停能更好地控制潜艇深度

关键词：艇；下悬停：数学模型：值仿真潜水数中图分类号： 6 1 U 6. 3文献标志码： A文章编号： 6 3 1 5( 0 0) 2—1 o 1 7—3 8 2 1 O 8一 4

S mu a in Re e r h o h o i n Co t o fUn e wa e v r n ub a i e i l to s a c n t e M to n r lo d r t r Ho e i g S m rn Yu Ke y n Da - a g S h n - a - u iYu Lin z hi e g d 2 S 1 W u a i tr p e e ttv sOf c fNa a ma e tDe a t n,W u a 3 0 4 Ch n h n M l a y Re r s n aie f eo v lAr m n p rme t i i h n4 0 6 ia ,

2 Co lg fNa a c i cu e a d P we,Na a ie st fEn ie rn l e o v lAr h t t r n o r e e v lUn v r i o gn ei g,W u a 3 0 3,Ch n y h n4 0 3 ia

Absr c:I r e o il sr t h rn i l o o to y tm o n ewae o e n u ma i e a d t a t n o d r t lu ta e t e p i cp e fc nr l s se f ru d r t rh v r

g s b rn n i

peet h o t a b s rt nier gds n tem jrcue fu s beh vr g i dph rsn ater i l ai f ee g ei ei, h a a sso nt l oei et ec s o h n n g o a n n we e o n t r u h n lzn h a t a o e ain f t e o e ig u ma i e n r fu d h o g a a y i g t e cu l p r to o h h v rn s b rn i wae . T e tr h n, atr fe a ay ig te f au e fs b rn r e f ai g,te m ah ma ia d la d t e c mp tt n mo e n n lzn h e t r so u ma ie fe o tn l h t e t lmo e n h o u ai d lo c o t ed su bn o c r sa l h d.a d smu ain r s a c e r a e o h o to ft e h v rn h itr ig fr e we e e tb i e s n i lto e e r h swe em d n t e c nr 1o o e i g h s b rn i wae .Th n me ia smua in e u t s o t a h a tma i c nr l o a o e n u ma ie n tr e u rc l i lt r s ls h w h t t e u o t o c o to n h v r g i s b rn ss pe o ot e ma u lc n rlt c iv r r cs e t ft e s b rn . u ma ie i u r rt h n a o to o a he e mo ep e ie d p h o u ma ie i h

Ke r s:s b rn y wo d u ma e;u d r ae o e i g;mahe t a d l u rc lsmu ain i ne w trh v rn t mai lmo e;n me ia i lt c o

1引

言

统 .称为水下悬停深度控制系统艇水下悬停 或潜

的优点主要体现在[]降低潜艇噪声 .高隐蔽 1: - 3提 性 .大目标探测距离：少用电量 .长充电间增减延

潜艇是海上的主要作战兵力之一 .具有强大

的作战能力和威慑作用研究潜艇的操纵控制方

隔时间 .加水下潜航时间南于水下悬

停具有显增著降低潜艇噪声、节省电能的优点 .对潜艇作战有重要的实际意义据有关资料￣ - .俄等西方国 26美， 43 家的现代潜艇均装备了水下悬停控制系统 .但目 前国内外公开发表的有关潜艇悬停运动研究的文

法，高其隐蔽性，分发挥潜艇的突击威力，提充具 有重要的军事意义水下悬停是潜艇水下停泊的重要方式之一 . 通常是指潜艇水下航行状态停车后 .经准确均衡 .

利用专用水舱的注、排水 (操舵 )实现潜艇无航不， 速下深度控制的操艇方式潜艇操艇系统中 .在常称为无航速 (零航速 )艇深度 (姿态 )制系或潜和控

献资料较少本文将通过对潜艇水下悬停运动进行分析 . 建立潜艇水下悬停运动数学模型 .并对潜艇水下

收稿日期：2 0 0 9—1 0—3 0

基金项目：国防预研基金资助 ( 1 1 0 0 0 J 1 9 5 4 4 3 1 5B1 0 )

作者简介：俞科云 ( 9 1 1 7一),,程师，士。研究方向：艇动力。男工硕潜 戴余良( 9 6一),,教授，士。研究方向：艇操纵与控制。E ma:uin _ a@ 1 3 cn 16男副博潜 - i y l g d i 6 . ol l a

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