空投水雷空中弹道设计与仿真

文中对空投水雷的空中弹道进行了研究.在建立了六自由度的水雷空中弹道模型的基础上,在Matlab/Simulink环境下对水雷的空中弹道进行了仿真,并分析了投雷速度、水雷初始俯仰角、空中自然风对水雷空中弹道的影响.     

基于Vague集的鱼雷研制阶段年度投资分配模型

鱼雷的研制费用在鱼雷整个寿命周期费用中所占比系不大，但研制阶段决定了鱼雷寿命周期费用的绝大部分，闪此对鱼雷研制费用的研究可供鱼雷武器管理和决策者作经费计划综合平衡时参考。文章基于Vague集，提出了Vague集模糊熵的构造方法，进而提出了运用Vague集模糊熵进行鱼雷研制阶段年度投资强度分配的新模型。实例表明，该方法具有实用价值。     

基于CFD技术的泵喷推进器水动力性能仿真方法

文章利用CFD方法,采用高质量结构化网格、应用滑移网格技术对某泵喷的水动力性能进行了数值仿真研究。仿真过程中,计算域内控制方程为雷诺平均N-S方程,湍流模型为剪应力输运模型。计算完成后讨论了网格和湍流模型对计算结果的影响。仿真结果表明:该泵喷平衡特性较好,但效率偏低,与试验结果有较好的吻合。该方法在泵喷水动力性能仿真方面的成功应用为以后泵喷的设计及性能预报提供了一种可靠实用的途径。     

水下滑翔机外形设计与运动仿真

研究水下机器人运动规律控制问题,为了探究水下滑翔机在定常状态下的运动特性,针对辨识定常状态下水动力参数,对其定常运动状态下运动参数与控制变量的关系进行控制.根据分析,水下滑翔机攻角α随xG的增大而减小,俯仰角0随xG的增大而增大,净浮力质量mo对攻角α和θ的影响较小;航行速度v随XG、mo增加而增大;水下滑翔机在定常滑翔过程中,滑翔角ζ与攻角α成反比.对动规律在MATLAB上进行仿真,结果表明,对于某一特定净浮力质量,存在一个滑翔角,使得速度比值达到最大时,水平航行距离最远.为水下滑翔机的控制系统设计提供依据.     

自主水下航行器的变质心跟踪控制

The trajectory-tracking control problem is investigated for an autonomous underwater vehicle (AUV) moving in the vertical plane using an internal point mass and a rear thruster as actuators. Combined with the dynamics of the point mass, the AUV is modeled as an underactuated system. A Lyapunov-based tracking controller is proposed by using backstepping approach to stabilize the error dynamics and force the position errors to a small neighborhood of the origin. Simulation results validate the proposed tracking approach.     

基于DWK的AUV分布交互视景仿真

在建立远程低速回转体AUV的六自由度运动模型的基础上,设计了AUV六自由度视景仿真系统的总体结构,并基于国产分布式交互仿真软件平台DWK对远程低速回转体AUV的六自由度运动进行了视景仿真。结果表明本仿真系统很好地模拟了AUV的六自由度水下运动情况,可以在短时间内使设计人员对AUV的六自由度运动有系统直观的认识,对研究AUV的操纵性具有重要的意义。     

多阶段实验数据融合的Bayes可靠性评定模型

为实现多源先验信息的合理利用,基于多阶段实验数据融合数据方法,建立Bayes可靠性评定分析模型。提出多阶段实验数据融合方法,将各种实验数据进行阶段分类,将第1阶段的实验数据作为最初的先验信息,当获取第2阶段的数据后,按Bayes方法进行信息融合,以得到后验信息,并将其作为下一阶段的先验信息,依次递推,进行多阶段的信息融合。仿真结果表明,该模型简单易行,可有效融合多源先验信息,实现小子样条件下的Bayes可靠性评定。     

翼身融合自主式水下航行器的多泡结构耐压舱分步优化设计

针对翼身融合自主式水下航行器的扁平机身结构,提出了一种多泡结构耐压舱,它具有很强的抗压能力,并且充分地利用了机身空间。由径向基函数(radial basis function,RBF)代理模型和Kriging代理模型组成了精确度更高的混合代理模型,采用候选点采样和局部最优采样2种加点策略,对多泡结构耐压舱进行外形和结构的分步优化设计。以最大排水体积为优化目标、外形约束为约束条件,对多泡结构耐压舱进行外形的优化;选取最小结构质量作为优化目标、最大等效应力和屈曲系数为约束条件,对多泡结构耐压舱进行结构的优化。使用基于有限元方法的分析软件ANSYS对模型的强度和稳定性进行了分析。     

基于海洋能的无人水下航行器能源发电装置设计

针对无人水下航行器在水下长时连续工作对能源的需求,提出了一种由两级转换系统构成的海洋动能发电装置方案,该装置可直接将海洋动能传递给发电机,去掉了中间的能量传递环节,可有效减小结构体积、提高系统的转换效率.基于永磁发电机基本原理和刚体绕定轴转动定律,建立了飞轮动能与电机输出电压的关系模型,结合项目组研制的海洋动能发电装置...     

某型AUV对转电机子群协同多目标粒子群优化

某型自主水下航行器(AUV)需要一种高效、小质量的对转电机,同时要求电机在尾段密闭条件下可长时间航行。针对这一问题,从电机计算模型和多目标优化算法两方面,提出基于电磁一热耦合模型和子群协同的多目标粒子群帕累托最优(MOPSO)设计方法。该模型使用气隙磁场解析法进行电磁计算,使用等效热网络法计算电磁一热耦合情况下的电机温升。利用计算流体力学(CFD)方法计算旋转部件及航行器壳体的对流换热系数,以解决对流等效热阻计算不准确的问题。最后以效率和质量为优化目标,电机温升和几何条件及磁路磁密为约束条件,使用改进的MOPSO方法进行优化,并将优化结果与NSGA-Ⅱ算法优化结果进行比较,结果表明该方法能够获得更接近于真实帕累托前沿的解集,且解集分布性良好。制作样机后进行试验,功率、转速、效率、质量等指标均满足要求,且尾段密闭条件下5h负载温升符合要求。