| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 1. 绪论 | 第20-38页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第20-24页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第20-22页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第22-24页 |
| 1.2 混合型水下滑翔机研究现状 | 第24-30页 |
| 1.3 相关理论研究现状 | 第30-35页 |
| 1.3.1 混合型水下滑翔机建模和控制研究现状 | 第30-31页 |
| 1.3.2 水下航行器水下接驳技术研究现状 | 第31-35页 |
| 1.4 研究内容 | 第35-37页 |
| 1.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 2. 混合型水下滑翔机动力学建模 | 第38-60页 |
| 2.1 引言 | 第38页 |
| 2.2 系统设计 | 第38-41页 |
| 2.2.1 总体设计目标 | 第38-39页 |
| 2.2.2 系统布局与组成 | 第39-40页 |
| 2.2.3 可摆动推进器的设计 | 第40-41页 |
| 2.3 浮力调节系统模型 | 第41-45页 |
| 2.3.1 液压油囊式浮力调节系统建模 | 第42-44页 |
| 2.3.2 活塞排水式浮力调节系统建模 | 第44-45页 |
| 2.4 混合型水下滑翔机动力学建模 | 第45-55页 |
| 2.4.1 混合型水下滑翔机系统构成 | 第46页 |
| 2.4.2 坐标系建立 | 第46-48页 |
| 2.4.3 动学方程 | 第48-49页 |
| 2.4.4 混合型水下滑翔机水动力特性 | 第49-50页 |
| 2.4.5 可摆动推进器引起的力和力矩 | 第50-51页 |
| 2.4.6 动力学模型 | 第51-55页 |
| 2.5 考虑洋流影响的混合型水下滑翔机动力学建模 | 第55-57页 |
| 2.5.1 洋流影响下的HUG运动学方程 | 第56页 |
| 2.5.2 洋流中的HUG动力学模型 | 第56-57页 |
| 2.6 混合型水下滑翔机水动力特性仿真计算 | 第57-58页 |
| 2.7 本章小结 | 第58-60页 |
| 3. 混合型水下滑翔机运动仿真与分析 | 第60-74页 |
| 3.1 引言 | 第60页 |
| 3.2 不同浮力调节系统建模方法仿真分析 | 第60-63页 |
| 3.3 浮力调节系统的布局对HUG性能影响分析 | 第63-64页 |
| 3.4 运动仿真和性能分析 | 第64-72页 |
| 3.4.1 水平直航仿真 | 第64-65页 |
| 3.4.2 转运动性能评估 | 第65-67页 |
| 3.4.3 纵剖面稳态滑翔运动仿真与分析 | 第67-72页 |
| 3.5 本章小结 | 第72-74页 |
| 4. 混合型水下滑翔机运动控制方法研究 | 第74-90页 |
| 4.1 引言 | 第74页 |
| 4.2 AUV模式下的航向控制方法研究 | 第74-78页 |
| 4.2.1 PID控制 | 第74-76页 |
| 4.2.2 模糊控制 | 第76-77页 |
| 4.2.3 基于模糊PID的航向控制 | 第77-78页 |
| 4.3 AUV模式下回转速率控制策略 | 第78-80页 |
| 4.3.1 带有惯导场合的回转速率控制策略 | 第78-79页 |
| 4.3.2 不带有惯导场合的回转速率控制策略 | 第79-80页 |
| 4.4 Glider模式下的纵剖面的稳态滑翔运动控制 | 第80-88页 |
| 4.4.1 纵剖面滑翔速度控制 | 第81页 |
| 4.4.2 纵剖面滑翔路径控制 | 第81-88页 |
| 4.5 Glider模式下的航向控制 | 第88页 |
| 4.6 本章小结 | 第88-90页 |
| 5. 洋流影响下的水下接驳技术研究 | 第90-116页 |
| 5.1 引言 | 第90页 |
| 5.2 水下接驳概述及回坞导航策略 | 第90-94页 |
| 5.2.1 水下接驳站分类 | 第90-91页 |
| 5.2.2 水下接驳站坐标系 | 第91-92页 |
| 5.2.3 入坞接驳问题数学描述 | 第92-93页 |
| 5.2.4 坞导航总体策略 | 第93-94页 |
| 5.3 考虑洋流影响的面向单向型接驳站的回坞引导算法 | 第94-100页 |
| 5.3.1 面向单向型接驳站的接驳策略 | 第94-95页 |
| 5.3.2 考虑洋流影响的水下接驳状态方程描述 | 第95-96页 |
| 5.3.3 考虑洋流影响的水下接驳引导算法 | 第96-99页 |
| 5.3.4 算法仿真分析 | 第99-100页 |
| 5.4 利用主动旋转的接驳站实现HUG的水下接驳 | 第100-113页 |
| 5.4.1 可主动旋转的接驳站 | 第101-102页 |
| 5.4.2 基于可主动旋转接驳站的近端入坞引导算法分析 | 第102-107页 |
| 5.4.3 补偿洋流的跟踪算法 | 第107-111页 |
| 5.4.4 接驳站主动旋转策略 | 第111-113页 |
| 5.5 接驳失败后的应对策略 | 第113-114页 |
| 5.6 本章小结 | 第114-116页 |
| 6. 混合型水下滑翔机试验研究与分析 | 第116-140页 |
| 6.1 引言 | 第116页 |
| 6.2 试验平台设计开发 | 第116-120页 |
| 6.2.1 小型混合型水下滑翔机(Mini-HUG)设计 | 第116-119页 |
| 6.2.2 通信及数据采集系统 | 第119-120页 |
| 6.3 混合型水下滑翔机性能评估试验 | 第120-128页 |
| 6.3.1 Mini-HUG的千岛湖滑翔模式测试 | 第120-123页 |
| 6.3.2 Mini-HUG的水池螺旋转弯滑翔测试 | 第123-124页 |
| 6.3.3 Mini-HUG的操纵性能评估试验 | 第124-126页 |
| 6.3.4 ZJU-HUG的性能评估试验 | 第126-128页 |
| 6.4 Mini-HUG航向控制算法试验研究 | 第128-133页 |
| 6.4.1 航向PID控制参数整定 | 第129-131页 |
| 6.4.2 不同航向控制算法对比 | 第131-133页 |
| 6.5 Mini-HUG的水下接驳试验 | 第133-138页 |
| 6.5.1 固定接驳站的接驳试验 | 第133-135页 |
| 6.5.2 基于主动旋转接驳站的接驳试验 | 第135-138页 |
| 6.5.3 水下接驳试验总结 | 第138页 |
| 6.6 本章小结 | 第138-140页 |
| 7. 总结与展望 | 第140-143页 |
| 7.1 论文工作总结 | 第140-141页 |
| 7.2 论文主要创新点 | 第141页 |
| 7.3 展望 | 第141-143页 |
| 参考文献 | 第143-150页 |
| 科研成果 | 第150页 |
| 攻读博士学位期间获得的科研成果 | 第150页 |
| 参与的主要科研项目 | 第150页 |
