一种超空泡航行体运动状态转移控制方法技术

本发明专利技术提供了一种超空泡航行体运动状态转移控制方法，包括：建立超空泡航行体模型；建立包括超空泡航行体尾部侵没深度模型和超空泡航行体非线性动力学模型；改变k和空化数σ并基于二维分岔法确定超空泡航行体的动力学分布情况；改变发射初始条件确定在不同初始条件下航行体振动状态。

A moving state transfer control method for supercavitation vehicle

The invention provides a supercavitating vehicle motion state transfer control method, including: the establishment of supercavitating vehicle model; including the establishment of supercavitating vehicle tail immersion depth model and supercavitating vehicle dynamics model; change K and cavitation number and dynamic distribution of supercavitating vehicle to determine the two-dimensional bifurcation method based on the change; launch initial conditions to determine the vehicle vibration state under different initial conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种超空泡航行体运动状态转移控制方法
本专利技术涉及一种航行体运动检测技术，特别是一种超空泡航行体运动状态转移控制方法。
技术介绍
当水下航行体与周围水体之间发生高速相对运动时，由于静压力急速下降，航行体表面附近发生空化，迅速形成覆盖航行体大部分甚至全部表面的超空泡在这种情况下航行体表面沾湿面积减小，受到的阻力急剧下降，从而能够大大提高航行体的速度.但超空泡航行体在得到高速的同时，由于几乎整体包裹于空泡内而失去了绝大部分浮力支撑，而且在航行体尾翼与空泡之间的碰撞产生强烈的非线性流体动力，这都给超空泡航行体的稳定运动带来了极大的困难.为了有效控制超空泡航行体的运动姿态，减少航行体的尾翼与空泡壁碰撞产生的冲击，国内外学者主要通过控制器的设计控制航行体的稳定航行。在工程应用中，控制参数和发射初始条件变化引起的航行体振动特性是超空泡航行体稳定控制的重要理论依据，白涛等分叉分析了当尾翼偏转角变化时超空泡航行体的运动状态；Dzielski采用一个简化的四维超空泡航行体动力学模型，虽然该模型只考虑了攻角对滑行力的影响，但能够定性的描述超空泡航行体在纵向平面的运动特性；Lin等基于非圆柱非对称空泡探本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超空泡航行体运动状态转移控制方法，其特征在于，包括：建立包括尾翼和空化器的超空泡航行体模型；建立超空泡航行体非线性动力学模型；改变尾翼偏转角和空化数并基于二维分岔法初步确定超空泡航行体的动力学分布情况；改变发射初始条件精确确定航行体振动状态。

【技术特征摘要】
1.一种超空泡航行体运动状态转移控制方法，其特征在于，包括：建立包括尾翼和空化器的超空泡航行体模型；建立超空泡航行体非线性动力学模型；改变尾翼偏转角和空化数并基于二维分岔法初步确定超空泡航行体的动力学分布情况；改变发射初始条件精确确定航行体振动状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超空泡航行体非线性动力学模型为其中，(z,w,θ,q)分别为航行体所处位置的深度、航行体Z轴方向的速度w、航行体俯仰角、俯仰角速度，X轴与航行体对称轴重合指向前，Z轴垂直于X轴指向下，m为模型平均密度与水密度的密度之比，n为示尾翼效率，V为纵平面内航行体头部空化器的合速度，C为常量，Fgravity为航行体重力，Fplaning为航行体滑行力，C＝1/2Cx(Rn/R)g为重力加速度，h′为超空泡航行体尾部浸没深度，α为超空泡航行体尾翼浸入水中的浸没角，Cx为阻力系数，Rn为空化器半径，R为航行体尾部半径；

【专利技术属性】
技术研发人员：熊天红，吕一品，易文俊，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32