潜艇垂直面操纵运动模型误差仿真分析

研究潜艇操纵运动性能优化问题,潜艇垂直面运动模型是潜艇垂直面操纵运动稳定性的基础,运动模型建立的精确与否将直接影响潜艇操纵运动精确性和实时性。为此,以某型潜艇为研究对象,编制潜艇垂直面线性与非线性操纵运动仿真程序,通过仿真并与实艇试验数据比较,分析了两种操纵运动模型的仿真误差,结果表明潜艇垂直面操纵运动模型中的非线性项的影响非常小,由于解算线性模型的速度要比非线性模型快得多,证明垂直面线性操纵运动精确性对垂直面内的自动操纵有很大提高,说明垂直面线性操纵运动模型很有使用价值。     

潜艇回转运动模型建立与仿真

分析了潜艇水而运动的受力情况，讨论了潜艇的位置，姿态与舵角的关系，建立了潜艇回转运动参数与舵角信息的数学模型和适用于仿真的仿真模型，仿真表明，文中所得出的模型反映了潜艇的操纵特性，可以应用与潜艇模拟训练器的设计中。     

航速和力对潜艇垂直面运动影响仿真分析

针对潜艇垂直面受外力作用下的操纵运动响应,在潜艇垂直面线性操纵运动方程的基础上,对不同航速时潜艇在外力作用下运动特性进行了理论分析.进而以模型潜艇为研究对象,基于潜艇垂直面线性操纵运动方程进行数值仿真验证,分析了不同航速的潜艇在静力和升降舵舵力作用下的运动特性以及艏、艉升降舵的操纵特点.理论分析与仿真结果表明,航速以及外力在潜艇纵向上的作用点对潜艇的操纵特性有着重要的影响,作用在潜艇上的外力一定时,在不同的航速、不同的作用位置条件下潜艇会呈现出完全不同的运动规律.仿真结论对潜艇指挥员正确操纵指挥潜艇有一定的现实指导意义.     

潜艇应急上浮操纵运动仿真预报研究

研究潜艇在应急操纵过程中的姿态变化规律,在舱室破损情况下的供气挽回操纵的方法,采用可压缩气体的一维定常绝热摩擦管流理论建立了高压气吹除主压载水舱模型,并与潜艇大攻角运动数学模型结合,构建了潜艇应急操纵数学模型.对潜艇首部舱室破损时的挽回操纵过程进行了预报,使用车、舵、气动力抗沉的操纵模型进行仿真.仿真结果表明,建立的模型能够可靠地预报破损潜艇在应急浮起过程中的运动规律以及姿态变化,所采取的供气措施对实艇高压气的定量优化具有一定的参考价值.     

潜射弹道导弹时潜艇运动仿真的数学模型

通过操纵潜艇使之满足水下发射弹道导弹时所需的条件,是影响导弹齐射时间间隔的重要因素.为了研究这一动态过程,需要对潜艇的运动过程进行仿真,而建立潜艇运动的数学模型是仿真的关键.潜射弹道导弹时潜艇要受到静力、艇体水动力以及复杂的激变力的作用.采用Gertler六自由度运动方程对潜艇的运动状态进行仿真时,需要充分收集潜射导弹试验数据,掌握潜艇的水动力系数和基本构造,在此基础上合理处理复杂激变力是建立潜艇运动仿真数学模型的关键.该文通过分析水下垂直发射弹道导弹阶段潜艇的受力情况,应用简化的Gertler六自由度运动方程建立潜艇空间运动的微分方程组,得到了用于潜艇运动仿真的数学模型.     

潜艇垂直面滑模控制仿真研究

针对潜艇垂直面运动强非线性、耦合性和参数不确定的特点,分别基于垂直面非线性和线性模型,考虑舵的动态响应,用艏舵控制深度,艉舵控制纵倾角,采用改进型趋近律设计滑模控制器并进行了仿真研究。仿真结果表明,两类滑模控制器均具有良好的控制性能和较强的鲁棒性,且无明显抖振。     

自适应模糊控制的新进展

回顾了自适应模糊控制的发展过程，着重介绍了近年来出现的一些新情况，最后，对自适应模糊控制研究领域中有待解决的研究课题进行了展望。     

潜艇水平面操纵运动模型误差仿真分析

潜艇水平面运动模型是对潜艇水平面操纵运动进行仿真模拟的基础,运动模型选择的合适与否将直接影响潜艇操纵运动仿真的精确性和实时性。为此,以某型潜艇为研究对象,编制潜艇水平面线性与非线性操纵运动仿真程序,通过仿真并与实艇试验数据比较,分析了两种操纵运动模型的仿真误差,结果表明潜艇水平面操纵运动非线性模型误差远小于线性模型误差,与线性模型相比较,水平面非线性操纵运动模型具有更高的使用价值。     

潜艇动力抗沉运动仿真

为模拟潜艇水下运动规律使潜艇指挥员对艇的下沉和上浮、纵倾等运动特性,进行全面了解。利用数学模型对潜艇动力抗沉运动进行数字仿真,通过各种不同动力参数的计算得到不同运动结果曲线,并与实际测试结果进行比较。     

潜艇水下破损潜坐海底操纵控制仿真研究

潜艇水下航行发生破损时,若海面情况不允许上浮,且海区水深和海区底质合适,应考虑操纵潜艇潜坐海底.以模型潜艇为研究对象,在潜艇垂直面非线性运动模型的基础上,结合舱室进水模型和高压气吹除主压载水舱模型,编制潜艇水下破损进水应急操纵仿真软件,对潜艇舱室临界破损面积进行了识别,分别对潜艇首部、中部和尾部舱室破损进水后的潜坐海底操纵进行仿真分析,明确了潜艇水下破损进水后进行潜坐海底时的运动特性和操纵规律,对提高潜艇生命力有重要意义.     

潜艇水下六自由度运动仿真数学模型

潜艇水下运动是多姿态的三维空间运动。计算机仿真要对其进行比较准确的描述和对运动状态进行动态仿真研究,其关键技术是建立潜艇空间运动方程。该文在描述潜艇水下运动的基础上,建立了可用于非线性修正的潜艇三维空间运动方程。经过必要的数理解推理,定量确认了模型的有效性。最后,以某潜艇为例,研究了该型潜艇水下运动规律和操纵特点。     

潜艇水下空间机动仿真与分析

目前,研究潜艇空间机动的运动特性、操纵控制方法和战术运用,已经成为提高潜艇的作战能力和生存能力急待解决的课题。该文介绍了潜艇平面运动操纵方程和空间运动仿真数学模型,并在此基础上编制仿真程序,对潜艇空间机动的三种操纵方式进行了分析比较;依据潜艇操纵性理论,通过对潜艇水下低速和高速空间机动仿真,对低速和高速时潜艇定常螺旋运动、定常潜浮运动进行了比较,并分析了航速对潜艇横倾的影响,得出了高速空间机动较低速空间机动的优缺点。     

常规潜艇电力推进系统仿真研究

电力推进在常规潜艇主动力系统中已被普遍采用,是动力系统的重要组成部分.潜艇电力推进系统运行工况众多,变化范围广泛,要对其进行动稳态特性分析,确定最优化的航行工作制均比较困难.因此,对潜艇电力推进系统建立合理的数学模型,并进行仿真研究成为必需.针对潜艇电力推进系统的主要部分分别建立了其准确的数学模型,以各航行工况为基础进行了仿真研究.仿真结果表明,所建立的模型具有一定的合理性与通用性,能很好地满足工程精度需求不仅可为电力推进系统的性能仿真提供依据,而且根据需要可应用于半实物仿真系统.     

潜艇武器系统论证环境设计与研究

在武器装备发展和建设的过程中,武器装备论证占有十分重要的地位,而利用系统分析方法中的仿真技术,能够有效地解决复杂系统的论证问题.分析了潜艇武器系统仿真对综合论证环境的需求,提出了一种潜艇武器系统论证环境的体系结构,从潜艇顶层设计的需求出发,在建立潜艇武器系统数学模型的基础上,研究了系统实现过程中的界面设计、层次化模块划分和设计、数据库设计与管理、仿真评估等技术.系统的实现过程和应用结果表明:所设计的体系结构有助于系统的快速开发,构建的论证环境能为潜艇武器系统的发展论证、设计、实验和评估提供了一个综合的仿真平台.     

潜艇操纵运动的舵效仿真研究

针对潜艇空间操纵运动数学模型的复杂性,运动方程中水动力系数难以全部取得以及方程解算难度大等问题,在不影响潜艇空间运动主要特性的前提下,通过理论分析和实操经验以及计算机仿真需要,从潜艇对称性和潜艇运动特性人手,对现有潜艇空间操纵运动模型进行了合理地简化和求解,并进行了计算机仿真验证.根据计算机仿真结果对潜艇舵效进行了研究分析,为通过控制潜艇方向舵角和首、尾升降舵角来联合操纵潜艇运动提供了良好的参考和依据.     

潜艇六自由度空间机动实时仿真演示系统

本文在通用潜器运动控制系统集成仿真环境ＩＳＳＭＣＳ下，对７１０３深潜艇六自由度空间机动，水平面操舵机动和垂直操舵机进行了仿真研究，并利用ＩＳＳＭＣＳ图形功能给出了各种仿真曲线和三维运动图。     

潜艇舱段氧气泄漏扩散的三维仿真

在研究潜艇AIP舱段的氧气泄漏扩模型基础上,研制了封闭空间中的易燃、易爆气体的漏扩散三维仿真软件（SD-LO系统）。SDLO综合利用了有限元前处理软件的网络剖分功能和MATLAB软件的二维及三维图形显示功能,模拟了AIP舱室内的氧漏扩散过程,最后给出了氧气泄漏扩散的效果图以及浓度变化曲线图,该文研究对潜艇安全监控预警系统的建立有一定的参考价值和指导意义。     

X舵潜艇空间运动仿真数学模型

潜艇水下运动是六个自由度的多姿态运动,建立空间运动方程数学模型是计算机仿真时对其进行比较准确的描述和对运动状态进行仿真研究的关键。该文在对X舵进行受力分析的基础上,由美国泰勒潜艇六自由度方程出发,导出适合X舵潜艇控制和仿真数学模型,并给出了该数学模型的微分形式。     

潜艇声纳的训练仿真

声纳是潜艇重要的观通和侦察设备,该文是在分析声纳工作原理的基础上,介绍了潜艇声纳的仿真原理和技术实现途径,并对其中的一些关键问题进行了研究,给出了仿真结果。