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水下超空泡航行体非线性动力学与控制

王京华  王聪  魏英杰  曹伟  邹振祝  
【摘要】:超空泡现象可以大幅的提高水下航行体速度。在超空泡状态下,改变了以往水下航行体的流体动力和稳定性的分析方法,同时航行体尾部与空泡壁作用是的强非线性力的出现,对控制策略提出了很大的挑战。本文分析超空泡状态下航行体各部分所受的水动力,提出了一种在航行过程中尾翼效率变化的计算方法,建立了新的超空泡航行体非线性动力学模型,仿真了开环状态的动力学行为,非线性切换控制方法设计控制器,仿真结果表明该控制策略对超空泡航行体很有效。

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