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Petrel-II 200水下滑翔机动力学建模及仿真

孙秀军 王 雷 桑宏强

孙秀军, 王 雷, 桑宏强. Petrel-II 200水下滑翔机动力学建模及仿真[J]. 水下无人系统学报, 2019, 27(5): 480-487. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2019.05.002
引用本文: 孙秀军, 王 雷, 桑宏强. Petrel-II 200水下滑翔机动力学建模及仿真[J]. 水下无人系统学报, 2019, 27(5): 480-487. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2019.05.002
SUN Xiu-jun, WANG Lei, SANG Hong-qiang. Dynamic Modeling and Simulation of Underwater Glider Petrel-II 200[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2019, 27(5): 480-487. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2019.05.002
Citation: SUN Xiu-jun, WANG Lei, SANG Hong-qiang. Dynamic Modeling and Simulation of Underwater Glider Petrel-II 200[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2019, 27(5): 480-487. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2019.05.002

Petrel-II 200水下滑翔机动力学建模及仿真

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2019.05.002
基金项目: 国家重点研发计划重点专项(2017YFC0305902); 青岛海洋科学与技术国家实验室“问海计划”项目(2017WHZ ZB0101); 天津市自然科学基金重点基金(18JCZDJC40100).
详细信息
    作者简介:

    孙秀军(1981-), 男, 教授, 主要研究方向为海洋移动观测平台技术.

  • 中图分类号: TJ630; U674.941; O352

Dynamic Modeling and Simulation of Underwater Glider Petrel-II 200

  • 摘要: 国内对水下滑翔机动力学行为的研究多针对深海型及横滚转向机制, 而对浅海型、尾舵转向类型研究较少。基于此, 文中以Petrel-II 200浅海型水下滑翔机作为模型进行动力学建模及运动仿真分析, 并引入海流等干扰因素, 为浅海型水下滑翔机的运动形式提供参考。根据Petrel-II 200三维模型中各质量的相对运动关系将其质心简化为由多个质点组成的多刚体系统, 构造质心与质点之间的关系式; 基于动量及动量矩定理对Petrel-II 200进行动力学分析, 对水下滑翔机所受重力、驱动浮力以及水动力进行体坐标系转换, 并推算出完整的动力学方程, 明确了升阻比与回转半径表达式; 通过选取水下滑翔机物理、水动力学参数, 对锯齿、螺旋等典型运动进行仿真试验。该仿真结果验证了动力学模型的准确性和可靠性, 为后续Petrel-II 200水下滑翔机的运动性能优化和控制算法设计提供了良好的仿真平台。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-25
  • 修回日期:  2018-12-10
  • 刊出日期:  2019-10-31

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