潛艇操縱運(yùn)動(dòng)仿真及抗沉性研究.pdf

1、進(jìn)入本世紀(jì)以來，隨著人們對自然資源需求量的增大以及陸地資源的日漸枯竭，世界各國對海洋的關(guān)注和爭端從未達(dá)到像今天這種程度。因此，加強(qiáng)海洋資源的保護(hù)，對各國而言至關(guān)重要。潛艇作為現(xiàn)代海軍最重要的威懾性戰(zhàn)略突擊兵力之一，對保護(hù)海權(quán)等方面起到了巨大作用。而隨著現(xiàn)代反潛技術(shù)的提高以及對潛艇作業(yè)難度要求的不斷增加，潛艇的安全事故時(shí)有發(fā)生。因此，對潛艇發(fā)生故障及事故后的操縱控制研究便十分必要。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對潛艇艙室破損進(jìn)水后的操縱及控制問

2、題進(jìn)行研究，并針對艏部艙室破損進(jìn)水工況制定抗沉策略。
　　本文首先對潛艇進(jìn)行六自由度空間運(yùn)動(dòng)建模，并以此為基礎(chǔ)對潛艇艙室破損進(jìn)水及對主壓載水進(jìn)行高壓氣體吹除進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。以VC++6.0為開發(fā)環(huán)境，結(jié)合S面控制算法，搭建了本文的操縱、控制及抗沉仿真系統(tǒng)平臺(tái)。基于此平臺(tái)，將潛艇正常工況與艏部艙室破損工況下的操縱性進(jìn)行對比仿真研究。通過對比仿真結(jié)果，得出潛艇發(fā)生事故后的潛艇操縱性規(guī)律，并對相應(yīng)結(jié)果進(jìn)行了深入分析。對潛艇的抗沉性問題進(jìn)行

3、研究，由于潛艇的常規(guī)控制研究是潛艇抗沉性研究的基礎(chǔ)，因此，對潛艇在正常及故障工況下的自動(dòng)控制進(jìn)行了仿真研究。由于在深度自動(dòng)控制過程中，存在縱傾與其強(qiáng)耦合作用的影響，故為此提出了一種有均衡控制修正因子的S面深度控制器，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該控制器在潛艇深度自動(dòng)控制方面的優(yōu)良性能。本文對影響潛艇生命力的故障因素進(jìn)行了仿真研究。根據(jù)仿真研究結(jié)果，著重為潛艇最危險(xiǎn)事故工況制定智能抗沉決策系統(tǒng)。結(jié)合潛艇破艙后的下沉特點(diǎn)，為該決策系統(tǒng)提出了一種帶縱傾約束