申请/专利权人:哈尔滨工程大学
申请日:2019-07-30
公开(公告)日:2021-02-19
公开(公告)号:CN110450929B
主分类号:B63G8/18(20060101)
分类号:B63G8/18(20060101);G06F30/15(20200101);G06F119/14(20200101)
优先权:
专利状态码:有效-授权
法律状态:2021.02.19#授权;2019.12.10#实质审查的生效;2019.11.15#公开
摘要:本发明属于水下机器人航行控制领域,具体涉及一种使用自带水平舵减小AUV横摇和纵摇的方法。基于零航速减摇鳍稳定器工作原理的水平舵可以实现在低速航行时对横摇和纵摇运动进行主动减摇。本发明首先以带有水平舵的AUV为研究对象,确立水平舵的升力模型,然后分析四个水平舵的在AUV产生横摇和纵摇运动时一个周期内的受力和运动情况,计算出AUV的横摇和纵摇运动的扶正力矩,进而根据AUV产生横摇运动或者纵摇运动的周期内水平舵的运动情况,将AUV收到的干扰力和有水平舵产生的扶正力矩相结合总结出利用水平舵实现减横摇和纵摇的方法。本发明有效的提高了水下航行器的抗干扰能力。
主权项:1.一种使用自带水平舵减小AUV横摇和纵摇的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:计算水平舵的升力;水平舵的合力表示为: 其中Cd是阻力系数;2a是水平方向舵的弦长;c是中舵与舵轴之间的距离;e是舵的跨度长度;ωt是方向舵的角速度;J是额外的惯性矩;ρ是流体的密度;d是增加的质量力和舵轴之间的距离;当水平舵与水平方向之间的角度为αt时,升力Lt在垂直方向表示为:Lt=Ftcosαt;步骤二:以具有水平舵的AUV作为研究模型,分析四个水平舵fin1,fin2,fin3,fin4的受力情况及减摇方式;步骤三:基于上述分析,对AUV出现的横摇和纵摇运动进行数学建模,建立横摇和纵摇的扶正力矩,进而根据AUV产生横摇运动和纵摇运动的周期内水平舵的运动情况,将AUV收到的干扰力和有水平舵产生的扶正力矩相结合,利用水平舵实现减小AUV横摇和纵摇。
全文数据:
权利要求:
百度查询: 哈尔滨工程大学 一种使用自带水平舵减小AUV横摇和纵摇的方法
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