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水下超高速航行体的动力学建模及控制问题研究
被引量：
9
1
作者
孙尧
赵新华
莫宏伟
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第2期144-150,共7页
水下超高速航行体的全部或大部分表面被空泡包裹,只有小部分与水接触.空泡的包裹一方面使航行体的阻力显著降低以达到高速航行的目的,另一方面又改变了航行体所受流体动力及其力矩的平衡方式,给超高速水下航行体的建模和控制带来了很大...
水下超高速航行体的全部或大部分表面被空泡包裹,只有小部分与水接触.空泡的包裹一方面使航行体的阻力显著降低以达到高速航行的目的,另一方面又改变了航行体所受流体动力及其力矩的平衡方式,给超高速水下航行体的建模和控制带来了很大难度.该文采用空化器和尾部控制面联合控制方法,建立了水下超高速航行体纵向运动的动力学及控制模型.利用鲁棒性极点配置算法设计控制器并对该系统进行了仿真分析.分析结果表明,该控制方法能够明显改善超高速航行体系统的动态稳定性和可控品质,为进一步研究水下超高速航行体的动力学控制问题提供了一定的理论依据.
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关键词
水下
超高速
航行
体
流
体
动力
动态稳定性
鲁棒性极点配置
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职称材料
水下超高速航行体纵向运动的控制方法研究
被引量：
2
2
作者
赵新华
孙尧
+1 位作者
莫宏伟
李雪莲
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2009年第2期242-246,256,共6页
水下超高速航行体的全部或大部分表面被空泡包裹,使其阻力显著降低而达到高速航行的目的。与常规水下航行体相比,水下超高速航行体的受力方式、力矩平衡以及弹道控制方法都有显著的差别。该文对超高速航行体的空化器受力、尾部滑行力等...
水下超高速航行体的全部或大部分表面被空泡包裹,使其阻力显著降低而达到高速航行的目的。与常规水下航行体相比,水下超高速航行体的受力方式、力矩平衡以及弹道控制方法都有显著的差别。该文对超高速航行体的空化器受力、尾部滑行力等进行了系统的分析,建立了水下超高速航行体纵向运动的动力学模型及控制模型。然后以空化器偏转角、航行体攻角及推力矢量偏转角为控制变量,采用线性二次型调节器方法设计前馈反馈控制器,完成了水下超高速航行体控制方法的仿真分析。仿真结果表明:该控制系统能够有效地跟踪控制信号,具有良好的控制品质。为进一步研究水下超高速航行体的控制问题提供了一定的理论参考。
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关键词
水下
超高速
航行
体
空泡
滑行力
动力学模型
线性二次型调节器
原文传递
水下超高速航行体双模态控制研究
3
作者
韩云涛
孙尧
莫宏伟
《系统仿真学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第17期4668-4671,共4页
水下航行体在高速运动时,其全部或大部分表面被空泡包裹。由于水动力和周围环境扰动使航行体尾部与空泡壁相互作用产生滑行力,滑行力的存在使系统具有较强的非线性并导致不稳定的航行状态。针对航行体纵向运动数学模型可以描述为无滑行...
水下航行体在高速运动时,其全部或大部分表面被空泡包裹。由于水动力和周围环境扰动使航行体尾部与空泡壁相互作用产生滑行力,滑行力的存在使系统具有较强的非线性并导致不稳定的航行状态。针对航行体纵向运动数学模型可以描述为无滑行力的线性模型和存在滑行力的非线性模型,设计了基于状态的切换控制策略并设计了双模态控制器,对于线性模型采用状态反馈控制,对于非线性模型采用基于微分几何的反馈线性化方法。仿真结果表明,基于状态切换的双模态控制器减小了滑行力,对于初始状态扰动具有鲁棒性。
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关键词
水下
超高速
航行
体
双模态控制
滑行力
反馈线性化
下载PDF
职称材料
水下超高速航行体非线性鲁棒控制器设计
4
作者
韩云涛
孙尧
莫宏伟
《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》
2010年第2期221-224,232,共5页
水下航行体在高速运动时,其表面大部分被空泡包裹.航行体尾部与空泡壁的相互作用力的存在使航行体模型具有较强的非线性.文中将基于反馈线性化的非线性鲁棒控制策略应用于水下超高速航行体纵向运动控制.反馈线性化可以实现航行体动力学...
水下航行体在高速运动时,其表面大部分被空泡包裹.航行体尾部与空泡壁的相互作用力的存在使航行体模型具有较强的非线性.文中将基于反馈线性化的非线性鲁棒控制策略应用于水下超高速航行体纵向运动控制.反馈线性化可以实现航行体动力学模型的非线性解耦,得到系统精确线性化模型.针对线性化模型设计系统鲁棒控制器,解决由于模型不准确、参数摄动等引起的鲁棒性问题,仿真结果表明,所设计的鲁棒控制器是有效的.
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关键词
水下
超高速
航行
体
反馈线性化
非线性鲁棒控制
滑行力
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职称材料
题名
水下超高速航行体的动力学建模及控制问题研究
被引量：
9
1
作者
孙尧
赵新华
莫宏伟
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第2期144-150,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(60672035/F010119)
博士点基金资助项目(20050217021)
文摘
水下超高速航行体的全部或大部分表面被空泡包裹,只有小部分与水接触.空泡的包裹一方面使航行体的阻力显著降低以达到高速航行的目的,另一方面又改变了航行体所受流体动力及其力矩的平衡方式,给超高速水下航行体的建模和控制带来了很大难度.该文采用空化器和尾部控制面联合控制方法,建立了水下超高速航行体纵向运动的动力学及控制模型.利用鲁棒性极点配置算法设计控制器并对该系统进行了仿真分析.分析结果表明,该控制方法能够明显改善超高速航行体系统的动态稳定性和可控品质,为进一步研究水下超高速航行体的动力学控制问题提供了一定的理论依据.
关键词
水下
超高速
航行
体
流
体
动力
动态稳定性
鲁棒性极点配置
Keywords
underwater high-speed vehicle
hydrodynamic force
dynamic stability
robust pole assignment
分类号
O352 [理学—流体力学]
下载PDF
职称材料
题名
水下超高速航行体纵向运动的控制方法研究
被引量：
2
2
作者
赵新华
孙尧
莫宏伟
李雪莲
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2009年第2期242-246,256,共6页
基金
国家自然科学基金项目(60672035/F010119)
博士点基金项目(20050217021)
文摘
水下超高速航行体的全部或大部分表面被空泡包裹,使其阻力显著降低而达到高速航行的目的。与常规水下航行体相比,水下超高速航行体的受力方式、力矩平衡以及弹道控制方法都有显著的差别。该文对超高速航行体的空化器受力、尾部滑行力等进行了系统的分析,建立了水下超高速航行体纵向运动的动力学模型及控制模型。然后以空化器偏转角、航行体攻角及推力矢量偏转角为控制变量,采用线性二次型调节器方法设计前馈反馈控制器,完成了水下超高速航行体控制方法的仿真分析。仿真结果表明:该控制系统能够有效地跟踪控制信号,具有良好的控制品质。为进一步研究水下超高速航行体的控制问题提供了一定的理论参考。
关键词
水下
超高速
航行
体
空泡
滑行力
动力学模型
线性二次型调节器
Keywords
underwater high-speed vehicle
cavity
planning force
dynamic model
linear quadric regulator
分类号
O352 [理学—流体力学]
TV131.2 [理学—力学]
原文传递
题名
水下超高速航行体双模态控制研究
3
作者
韩云涛
孙尧
莫宏伟
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
出处
《系统仿真学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第17期4668-4671,共4页
基金
国家自然科学基金项目(60672035)
高等学校博士学科点专项科研基金项目(20050217021)
文摘
水下航行体在高速运动时,其全部或大部分表面被空泡包裹。由于水动力和周围环境扰动使航行体尾部与空泡壁相互作用产生滑行力,滑行力的存在使系统具有较强的非线性并导致不稳定的航行状态。针对航行体纵向运动数学模型可以描述为无滑行力的线性模型和存在滑行力的非线性模型,设计了基于状态的切换控制策略并设计了双模态控制器,对于线性模型采用状态反馈控制,对于非线性模型采用基于微分几何的反馈线性化方法。仿真结果表明,基于状态切换的双模态控制器减小了滑行力,对于初始状态扰动具有鲁棒性。
关键词
水下
超高速
航行
体
双模态控制
滑行力
反馈线性化
Keywords
underwater high-speed vehicle
dual-mode control
planing force
feedback linearization
分类号
TJ630.3 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
水下超高速航行体非线性鲁棒控制器设计
4
作者
韩云涛
孙尧
莫宏伟
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
出处
《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》
2010年第2期221-224,232,共5页
基金
国家自然科学基金项目资助(批准号:60672035)
文摘
水下航行体在高速运动时,其表面大部分被空泡包裹.航行体尾部与空泡壁的相互作用力的存在使航行体模型具有较强的非线性.文中将基于反馈线性化的非线性鲁棒控制策略应用于水下超高速航行体纵向运动控制.反馈线性化可以实现航行体动力学模型的非线性解耦,得到系统精确线性化模型.针对线性化模型设计系统鲁棒控制器,解决由于模型不准确、参数摄动等引起的鲁棒性问题,仿真结果表明,所设计的鲁棒控制器是有效的.
关键词
水下
超高速
航行
体
反馈线性化
非线性鲁棒控制
滑行力
Keywords
underwater high-speed vehicle
feedback linearization
nonlinear robust control
planing force
分类号
TJ630.33 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水下超高速航行体的动力学建模及控制问题研究
孙尧
赵新华
莫宏伟
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
9
下载PDF
职称材料
2
水下超高速航行体纵向运动的控制方法研究
赵新华
孙尧
莫宏伟
李雪莲
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2009
2
原文传递
3
水下超高速航行体双模态控制研究
韩云涛
孙尧
莫宏伟
《系统仿真学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
0
下载PDF
职称材料
4
水下超高速航行体非线性鲁棒控制器设计
韩云涛
孙尧
莫宏伟
《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》
2010
0
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职称材料
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