一种超空泡航行体的稳态分岔控制方法技术

本发明专利技术公开了一种超空泡航行体的稳态分岔控制方法，解决以往控制方法的局限性问题。第一步：建立超空泡航行体的非线性动力学模型，得到以z、w、θ、q为状态变量，以尾翼偏转角控制增益k

【技术实现步骤摘要】
一种超空泡航行体的稳态分岔控制方法
本专利技术涉及超空泡航行体
，特别是一种超空泡航行体的稳态分岔控制方法。
技术介绍
航行体在水下高速运动时，由于伯努利效应导致航行体表面附近液体压力下降，当降至饱和蒸汽压以下时液体将汽化形成包裹航行体局部或大部分表面的空泡。当航行体表面形成的空泡长度超过航行体长度时，该空泡就称为超空泡，航行体一旦形成了稳定的超空泡，航行体表面的绝大部分只与气体接触，航行体在水中运动的阻力要下降1-2个数量级，可以大大提高航行体运动速度和距离。目前，除了已经研制成功的俄罗斯超空化鱼雷以及美国机载快速灭雷系统之外,一系列的水下、水面、空中或陆地发射的，在空中巡航，水下超高速运动的水下超高速武器也将陆续问世。可以预见，随着超空泡技术的不断发展以及水下推进技术、制导与控制等相关技术的进步，各种新型超空泡武器将取代传统的水下武器，将未来海战带入海、空一体的超高速时代。然而，超空泡航行体在水下高速航行时，航行体大部分被空泡包裹，沾湿面积显著减小，丧失了大部分浮力，与水接触主要就是航行体的头部空化器与尾翼，空化器直径大小及偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超空泡航行体的稳态分岔控制方法，其特征在于，其步骤为：/n第一步、建立超空泡航行体的非线性动力学模型，分析水下航行体动力学特性；/n第二步、利用Hopf分岔点随尾翼偏转角变化的规律进行超空泡航行体的稳态控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种超空泡航行体的稳态分岔控制方法，其特征在于，其步骤为：
第一步、建立超空泡航行体的非线性动力学模型，分析水下航行体动力学特性；
第二步、利用Hopf分岔点随尾翼偏转角变化的规律进行超空泡航行体的稳态控制。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一步、建立超空泡航行体的非线性动力学模型包括：
以航行体头部圆盘形空化器顶端面的圆心为体坐标系原点，X轴的方向与航行体的中心轴线重合指向前，Z轴的方向垂直于中心轴线指向下，把地面系当作惯性系，航行体在纵平面内的运动；V为纵平面内航行体头部空化器的合速度，w为航行体垂直速度，其方向垂直于航行体的中心轴线指向下，θ是航行体的俯仰角，q为俯仰角速度，z为航行体的航行深度；令航行体的反馈控制器空化器偏转角δc和尾翼偏转角δe分别为δc＝15z-30θ-0.3q、δe＝kqq，kq为航行体俯仰角速度q的反馈增益；计算航行体所受的流体动力，得到以z、w、θ、q为状态变量，以kq和空化数σ为可变参数的超空泡航行体动力学模型：



在上式中，a22＝-4.2079CV+0.425，a24＝-6.154CV+14.71V，a42＝1.5154CV，a44＝-1.3046CV，b21＝0...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕一品，吴锦涛，熊天红，李向林，
申请(专利权)人：北京电子工程总体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11