实验尺度无人水下滑翔机设计与试验

• 作者: 刘雁集 张凯 杨海
• 来源期刊: 中国舰船研究
• 学科: 交通运输
• 关键词: 水下滑翔机 水动力参数 Kalman观测器 水池试验
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 页码范围: 102-107,120
• 页数: 7页
• 分类号: U661.71
• 字数: 2744字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.01.013

摘要

无人水下滑翔机是一种高效的水下机器人。实尺度滑翔机在一般水池内很难形成稳态的滑翔运动，不便于研究分析其动力学问题，因此设计一种实验尺度的水下滑翔机，详述滑翔机的设计、建模、控制与试验研究。首先，简述实验尺度滑翔机结构，利用CFD软件计算壳体的水动力参数。然后，根据机体的内部质量分布，建立滑翔机的动力学模型。最后，设计垂直剖面运动的线性二次型调节器（LQR）控制器与线性Kalman观测器，并在观察环节加入一定量的白噪声干扰。仿真结果表明，设计的控制器与观测器可在一定量干扰存在的情况下保证机体的正常运行。水池试验的结果表明，设计的滑翔机可在3m水深范围完成稳态滑翔运动，并具有良好的稳定性及操纵性。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张凯	上海交通大学海洋工程国家重点实验室	65	920	16.0	29.0
2	刘雁集	上海交通大学海洋工程国家重点实验室	8	23	3.0	4.0
3	杨海		4	14	3.0	3.0