| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题的来源、目的及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 小型海洋运载器的研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.1 AUV简介及分类 | 第11页 |
| 1.2.2 AUV国内外发展现状 | 第11-12页 |
| 1.2.3 AUV现阶段研究的关键技术和未来的发展方向 | 第12-13页 |
| 1.3 近水面AUV节能控制的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3.1 航行阻力研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3.2 螺旋桨负载特性研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4 本论文研究的主要内容 | 第15-16页 |
| 第2章 AUV动力学模型 | 第16-26页 |
| 2.1 引言 | 第16页 |
| 2.2 AUV运动分析中的坐标系 | 第16-19页 |
| 2.2.1 地面坐标系与运动坐标系 | 第16-17页 |
| 2.2.2 坐标系的转换 | 第17-19页 |
| 2.3 AUV近水面动力学方程 | 第19-22页 |
| 2.3.1 AUV参数的简介 | 第19页 |
| 2.3.2 作用于AUV的力和力矩 | 第19-21页 |
| 2.3.3 AUV动力学模型的线性化 | 第21-22页 |
| 2.4 AUV垂直面的运动方程 | 第22-24页 |
| 2.4.1 AUV垂直面的运动方程 | 第22-23页 |
| 2.4.2 AUV垂直面运动方程的开环系统仿真 | 第23-24页 |
| 2.5 本章小结 | 第24-26页 |
| 第3章 近水面海浪干扰力/力矩模型 | 第26-34页 |
| 3.1 引言 | 第26页 |
| 3.2 海浪的相关知识 | 第26-28页 |
| 3.3 近水面波浪干扰力和干扰力矩的计算 | 第28-29页 |
| 3.4 近水面波浪垂荡、纵摇干扰力和力矩的仿真 | 第29-32页 |
| 3.5 本章小结 | 第32-34页 |
| 第4章 AUV阻力和螺旋桨负载特性的预报 | 第34-60页 |
| 4.1 引言 | 第34页 |
| 4.2 CFD基本理论与方法 | 第34-40页 |
| 4.2.1 控制方程 | 第34-35页 |
| 4.2.2 湍流模型 | 第35-37页 |
| 4.2.3 CFD的计算过程 | 第37-39页 |
| 4.2.4 多重参考系MRF模型 | 第39页 |
| 4.2.5 动网格 | 第39页 |
| 4.2.6 滑移网格模型 | 第39-40页 |
| 4.3 纵摇运动与AUV阻力的关系 | 第40-49页 |
| 4.3.1 AUV在静水中阻力的预报 | 第41-42页 |
| 4.3.2 AUV阻力与纵摇运动的关系 | 第42-48页 |
| 4.3.3 近水面AUV阻力预报 | 第48-49页 |
| 4.4 自航运动 | 第49-58页 |
| 4.4.1 敞水螺旋桨水动力的数值计算 | 第49-52页 |
| 4.4.2 螺旋桨与艇的相互影响 | 第52-53页 |
| 4.4.3 自航点的确定 | 第53-55页 |
| 4.4.4 螺旋桨受海浪的影响 | 第55-58页 |
| 4.5 本章小结 | 第58-60页 |
| 第5章 近水面AUV的垂直面姿态和节能的综合控制 | 第60-76页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 LQR控制器的基本原理 | 第60-63页 |
| 5.2.1 线性二次型控制器的设计方法 | 第60-63页 |
| 5.2.2 加权矩阵Q和R选取原则 | 第63页 |
| 5.3 LQR控制器的设计 | 第63-67页 |
| 5.3.1 节能控制指标的选择 | 第63-65页 |
| 5.3.2 AUV垂直面运动LQR控制器设计 | 第65-67页 |
| 5.4 LQR控制器参数的优化 | 第67-70页 |
| 5.4.1 适应度函数的选取 | 第68页 |
| 5.4.2 遗传算法LQR控制器参数的优化过程 | 第68-70页 |
| 5.5 LQR控制仿真结果和分析 | 第70-74页 |
| 5.6 本章小结 | 第74-76页 |
| 结论 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-84页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第84-86页 |
| 致谢 | 第86页 |