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矢量推进自主水下航行器动力学建模及仿真
  • ISSN号:0493-2137
  • 期刊名称:天津大学学报(自然科学与工程技术版)
  • 时间:2014
  • 页码:143-148
  • 分类:TH113.2[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]天津大学机械工程学院,天津,300072
  • 相关基金:国家自然科学基金重点资助项目(50835006);国家自然科学青年基金资助项目(51105268).
  • 相关项目:深海水下航行器主动精度设计与动力学行为研究
中文摘要:

采用单矢量推进器进行航向控制的自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV),与采用传统的鳍舵进行航向控制的AUV相比,具有更好的低速操控性及定位精度。根据单矢量推进式AUV的特点,将AUV的推力视为螺旋桨转速及矢量推进器摆角的函数,运用Newton-Euler法建立了AUV的6自由度运动学模型和动力学模型,采用四阶五级龙格-库塔方法对单矢量推进式AUV动力学模型进行了求解,在Matlab环境下对其动力学行为进行了仿真预测,并通过水域试验验证了所建模型的正确性,为控制系统的设计奠定了基础。

英文摘要:

Compared with the autonomous underwater vehicle(AUV)equipped with rudders,the AUV with vectored thruster has better maneuverability at low velocity and can achieve more precise positioning. According to the charac-teristics of the AUV with single vectored thruster,the 6-DOF kinematic model and dynamic model of the AUV are established using Newton-Euler method. In the dynamic model,the thrust force is considered as a function of the rotational speed of the propeller and the tilt angle of the vectored thruster. Dynamic behavior of the AUV with single vectored thruster is simulated using five-level four-order Runge-Kutta method in Matlab. The dynamic model,which lays a strong foundation for designing of the control system,is verified through physical tests in lake.

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期刊信息
  • 《天津大学学报:自然科学与工程技术版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:
  • 主办单位:天津大学
  • 主编:单平
  • 地址:天津市南开区
  • 邮编:300072
  • 邮箱:
  • 电话:022-27403448
  • 国际标准刊号:ISSN:0493-2137
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1127/N
  • 邮发代号:6-27
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双效期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:6410