一种基于载体平衡攻角的剩余浮力补偿控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:44894121 阅读:25 留言:0更新日期:2025-04-08 00:33
一种基于载体平衡攻角的剩余浮力补偿控制方法及装置,属于水下控制技术领域,该方法在不需要计算剩余浮力的前提下,直接根据载体平衡攻角及其变化趋势,周期性控制浮力均衡水舱注排水,使载体平衡攻角、平衡舵角减小,从而实现剩余浮力的补偿。该方法便捷有效,可广泛适用于海水泵式有人、无人水下航行器,也同样适用于油囊式浮力均衡装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下控制,特别涉及一种基于载体平衡攻角的剩余浮力补偿控制方法及装置


技术介绍

1、重力和浮力都是水下航行器的主要作用力,当重力和浮力不相等或者作用点不一致时,产生的剩余浮力、力矩会对水下航行器的操控造成重要影响。剩余浮力会产生平衡攻角和平衡舵角,不仅会增加阻力,对能耗、最大航速、最大航程等关键指标造成负面影响,也会降低水下航行器的水平舵机操纵性能,增加深度控制稳态误差。

2、因此水下航行器特别是大型水下航行器在设计时必须考虑对浮力的补偿和平衡,例如,潜艇一般会设计多个水舱进行浮力均衡,根据剩余浮力进行注水、排水使重力与浮力、重力矩平衡。其中剩余浮力的计算是补偿的关键,目前一般采用两种方式计算剩余浮力:一种是根据水下ctd(温度、盐度和压力值)计算出当前海水密度,与参考密度的差值即为密度变化值,再由密度变化值得到剩余浮力;另一种是根据水下航行器的平衡攻角、平衡舵角,基于经验公式或者参数辨识的方法计算剩余浮力,然后经过一次注排水操作完成剩余浮力补偿。根据密度变化计算剩余浮力的方式属于开环控制,普遍存在剩余浮力不能精确消除的问题,在c本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于载体平衡攻角的剩余浮力补偿控制方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1中,控制周期的大小根据浮力均衡系统的浮力调节能力确定。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述剩余浮力补偿控制的具体方法包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤S3中的浮力补偿控制参数取为:Kp=0.5,Td=0.1。

5.根据权利要求1-4中任一所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,取0<α0<;α1。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于载体平衡攻角的剩余浮力补偿控制方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s1中,控制周期的大小根据浮力均衡系统的浮力调节能力确定。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s3中,所述剩余浮力补偿控制的具体方法包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤s3中的浮力补偿控制参数取为:kp...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵冉谢虎张履霞黎志华邱天郑新明
申请(专利权)人:宜昌测试技术研究所
类型:发明
国别省市:

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