导读:本文包含了混合驱动水下自航行器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:混合驱动无人水下航行器,总体设计,水动力性能,动力学
混合驱动水下自航行器论文文献综述
张学丰[1]（2019）在《混合驱动的水下无人航行器总体设计与性能研究》一文中研究指出混合驱动无人水下自主航行器是目前世界上一类新型的无人水下自主机器人,该类型航行器结合了水下滑翔机和水下自主航行器的优点。可以采用水下滑翔模式运动,完成大航程、长时序的观测需求,也可切换为推进模式运动,完成对特定区域的探索任务。针对中国海洋发展战略,国内需要多款不同类型的无人水下自主航行器来建立叁维、立体化的海洋观测网络。本文以国家预研基金项目为基础,针对我国海洋发展战略,开发了一款新型混合驱动的无人水下自主航行器。该航行器外形采用仿生鳐鱼设计,具有大翼展的特征,既拥有飞翼式水下滑翔机高升阻比、稳定性高和搭载能力强的优点,也有普通水下滑翔机灵活性高和操纵性好的优点,是一类新型无人水下自主航行器。不同于一般无人水下自主航行器在尾部装有推进器,该航行器还在水翼下方对称搭载有推进器,可大大提高在水中的操纵性与回转性,并可在水中完成水平推进运动、空间绕圆运动和空间螺旋运动,还可以突破目前国际海域内,普通水下机器人无法突破的中尺度漩涡。本论文,在充分调研国内外水下机器人的研究概况情况下,采用模块化设计与CFD数值计算相结合的设计方法进行了该航行器的总体设计与内部各系统单元设计。并在总体设计的基础上完成了该航行器的水动力特性分析和航行器与螺旋桨的耦合运动分析。最后,经过两者的循环迭代完成了该航行器的设计目标并进行了相关设备的选型,为控制系统的搭建和真机的组装提供了研究基础,进而验证本文设计方法的正确性和CFD数值计算方法的有效性。本文主要研究成果和创新点为:本文创新性的提出了一种新型的混合驱动无人水下自主航行器的设计方法,并设计出了一种新型混合驱动无人水下自主航行器。该航行器最大工作深度水下1000m,最大推进航速1.5kn,最大续航力300km。采用模块化设计、叁维实体建模和CFD数值模拟相结合的设计方法,完成了航行器的外形设计、耐压壳体设计、浮力调节系统设计、姿态调节系统设计、控制系统、推进系统和抛载系统的设计。并基于静力学计算完成了各系统之间的优化与整体模型的装配。基于该航行器的总体设计,进行了航行器的受力分析,采用了CFD的数值模拟方法,完成了航行器的水动力性能计算、最优攻角计算和螺旋桨的敞水性能预报。以动力学为基础建立了航行器空间六自由度运动数学模型,采用CFD数值模拟方法,以动网格、滑移网格和多计算域的技术完成了航行器的本体与螺旋桨耦合的动力学性能计算研究。计算出了航行器在推进模式下和滑翔模式下的运动特性。本文将模块化设计方法、叁维实体建模与CFD数值仿真相结合,最终完成了大翼展混合驱动无人水下自主航行器的创新性设计,并模拟了实际工程中的运动情况,在此基础上完成了航行器设备的选型,为航行器控制系统的搭建与调试、真机的制造与组装提供重要指导。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2019-04-25）
吴秋云,刘方[2]（2013）在《混合驱动水下航行器水平推进模式水动力特性》一文中研究指出关于水下航行器结构设计优化问题,混合驱动水下航行器(HUG)是一种新型水下航行器,实现了自治式水下航行器(AUV)与水下滑翔机(AUG)结构和功能的集成,具有航速大、航程长、机动性好等特点。混合驱动水下航行器所受水阻力与机动性是其水平推进模式(AUV模式)下的重要性能指标。针对混合驱动水下航行器的要求与结构特点,采用计算流体力学方法,分析了航行器在AUV模式下的航行水阻力和机动性。研究表明,混合驱动水下航行器在集成AUV与AUG功能优势的同时,在AUV运行模式下,航行阻力将增大约30%,航行机动性降低约15～25%。结果为混合驱动水下航行器的外形设计提供了依据。(本文来源于《计算机仿真》期刊2013年03期）
宋方希[3]（2011）在《基于CFD的混合驱动水下航行器外形研究》一文中研究指出水下自航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)一般均采用螺旋桨驱动,以拥有更快的速度和高机动性;但由于携带的能量有限,续航能力欠佳。无人水下滑翔器(Autonomous Underwater Glider,AUG)采用浮力驱动的水下滑翔器以锯齿形轨迹航行,续航能力大、噪音小,但航速低、机动性差。将AUG和AUV两者功能、结构集成,即可得到一种兼具二者优点的新型混合驱动水下航行器。本文针对混合驱动水下航行器的工作要求与结构特点,基于计算流体动力学,分析航行器水阻特性与水动力参数,进而优化航行器外形。本文主要研究内容及成果如下:1.合理的计算模型是保证计算流体动力学预测精度的关键。本文采用五种湍流计算模型,对给定AUV模型的水阻力进行数值模拟,将数值模拟结果与试验结果对比,筛选出了水阻力预测精度最高的计算模型——SST k-ω湍流模型。2.针对混合驱动水下航行器主体的外形设计,基于SST k-ω湍流模型和计算流体动力学分析软件Fluent,分析了水下航行器Myring型回转体外形长径比对水阻力的影响规律,得到两个低阻区间;在此基础上,考虑航行器主体和压载水舱对水下航行器水阻特性的影响,在低阻区间中选用适合的回转体长径比,对水下航行器外形进行阻力优化,并得到较好降阻效果。3.针对混合驱动水下航行器机翼设计,采用计算流体力学方法,从续航能力、稳定性以及机动性方面分析了机翼的效果;从实际航行任务角度讨论了机翼的必要性;建议混合驱动水下航行器采用可折迭或可收缩机翼设计。(本文来源于《天津大学》期刊2011-12-01）
王晓鸣,王树新[4]（2009）在《混合驱动水下自航行器控制系统设计》一文中研究指出将32位ARM微处理器应用于混合驱动水下自航行器的控制系统。首先介绍了混合驱动AUV控制系统的总体体系结构,将CAN总线应用于混合驱动AUV,开发了基于CAN总线的分布式控制系统;简单介绍了以ARM7微处理器LPC2129为主控制芯片的控制系统硬件设计;制定了适用于混合驱动AUV的CAN应用层协议和相应的软件,遵照分层递阶的体系结构设计了控制系统的软件,并采取软硬件相结合的方法解决了控制系统的可靠性问题。联调实验证明该系统性能稳定、工作可靠。(本文来源于《计算机工程与应用》期刊2009年23期）
王晓鸣[5]（2009）在《混合驱动水下自航行器动力学行为与控制策略研究》一文中研究指出混合驱动水下自航行器(Hybrid Autonomous Underwater Vehicle,简称HAUV)是一种集成了水下自航行器(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)和水下滑翔器(Autonomous Underwater Glider,简称AUG)工作方式的新型水下航行器,当需要长距离航行或有隐蔽性要求时,可采用滑翔器工作模式,具有航程大、能耗低、噪音小等优点;当需要快速机动或有较高的定位和航迹精度要求时,可采用自航行器模式航行,具有定位精度高、操纵性好等优点。本文设计开发了混合驱动水下自航行器,并进行了水域试验,验证了混合驱动水下自航行器设计的正确性和功能实现的有效性。在混合驱动水下自航行器的设计过程中,论文建立了混合驱动水下自航行器的动力学模型,并进行了控制器设计,以确定相关设计参数和分析系统的运动特性。本文的主要研究成果为:1.设计了我国首台混合驱动水下自航行器样机。该航行器既可通过艉部的螺旋桨驱动航行,也可通过艏部的浮力调节装置改变浮力实现沉浮。航行器的姿态调整则可通过尾舵、横滚重物及平移重物的运动来实现。2.建立了混合驱动水下自航行器的空间六自由度非线性动力学模型。此模型考虑了横滚重物、平移重物、浮力调节装置及螺旋桨的共同作用,能够较为准确地反映混合驱动水下自航行器的动力学特性,对同类混合驱动水下自航行器的动力学建模具有参考价值,并进行了动力学模型仿真,验证了动力学模型的正确性。3.分析了混合驱动水下自航行器的动力学行为。通过分析水平面运动与纵垂面运动的耦合关系,提出了相应的解耦方法。在解耦的基础上,将其动力学模型分别限制在水平面和纵垂面内,得到各自的简化模型。针对混合驱动水下自航行器的机动性和操纵性,以滑翔效率最高和水平滑翔速度最大为设计目标,优化了混合驱动水下自航行器的控制参数,并确定了系统控制参数的取值。4.将模糊PID控制器应用于混合驱动水下自航行器,重点研究了混合驱动水下自航行器的轨迹跟踪策略,并量化分析了利用携带的有限能源实现航行距离的最大化。(本文来源于《天津大学》期刊2009-08-01）
混合驱动水下自航行器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
关于水下航行器结构设计优化问题,混合驱动水下航行器(HUG)是一种新型水下航行器,实现了自治式水下航行器(AUV)与水下滑翔机(AUG)结构和功能的集成,具有航速大、航程长、机动性好等特点。混合驱动水下航行器所受水阻力与机动性是其水平推进模式(AUV模式)下的重要性能指标。针对混合驱动水下航行器的要求与结构特点,采用计算流体力学方法,分析了航行器在AUV模式下的航行水阻力和机动性。研究表明,混合驱动水下航行器在集成AUV与AUG功能优势的同时,在AUV运行模式下,航行阻力将增大约30%,航行机动性降低约15～25%。结果为混合驱动水下航行器的外形设计提供了依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
混合驱动水下自航行器论文参考文献
[1].张学丰.混合驱动的水下无人航行器总体设计与性能研究[D].江苏科技大学.2019
[2].吴秋云,刘方.混合驱动水下航行器水平推进模式水动力特性[J].计算机仿真.2013
[3].宋方希.基于CFD的混合驱动水下航行器外形研究[D].天津大学.2011
[4].王晓鸣,王树新.混合驱动水下自航行器控制系统设计[J].计算机工程与应用.2009
[5].王晓鸣.混合驱动水下自航行器动力学行为与控制策略研究[D].天津大学.2009
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