无人艇的喷水推进与航行控制设计研究
| 致谢 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-21页 |
| 1.1 课题的背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究综述 | 第14-19页 |
| 1.2.1 船用喷水推进器推进性能研究概况 | 第14-17页 |
| 1.2.2 无人艇运动控制研究概况 | 第17-19页 |
| 1.3 课题存在的技术难点 | 第19-20页 |
| 1.4 课题的主要研究内容 | 第20-21页 |
| 第2章 救援无人艇总体设计 | 第21-35页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 救援无人艇的设计目标 | 第21-22页 |
| 2.2.1 功能实现 | 第21页 |
| 2.2.2 设计技术要求 | 第21-22页 |
| 2.3 无人艇艇体的方案设计 | 第22-25页 |
| 2.3.1 艇型的选择与设计 | 第22-24页 |
| 2.3.2 艇体材料的选择 | 第24-25页 |
| 2.4 无人艇控制功能模块的方案设计 | 第25-29页 |
| 2.4.1 操控中心模块 | 第25-26页 |
| 2.4.2 导航定位模块 | 第26-27页 |
| 2.4.3 推进系统与执行模块 | 第27-28页 |
| 2.4.4 通讯模块 | 第28-29页 |
| 2.4.5 能源管理模块 | 第29页 |
| 2.5 无人艇电机驱动电路设计 | 第29-33页 |
| 2.6 本章小结 | 第33-35页 |
| 第3章 救援无人艇喷水推进器推力研究 | 第35-49页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 喷水推进器的推力分析 | 第35-38页 |
| 3.2.1 喷水推进器的结构与原理 | 第35-36页 |
| 3.2.2 喷水推进器的推力分析 | 第36-38页 |
| 3.3 喷水推进器推进性能数值模型 | 第38-41页 |
| 3.3.1 喷水推进器模型的建立 | 第38-39页 |
| 3.3.2 计算域与网格划分 | 第39-41页 |
| 3.3.3 边界条件设定 | 第41页 |
| 3.3.4 计算工况 | 第41页 |
| 3.4 喷水推进器数值模型的试验验证 | 第41-44页 |
| 3.4.1 喷水推进器系泊试验设置 | 第41-43页 |
| 3.4.2 喷水推进器试验结果与性能分析 | 第43-44页 |
| 3.5 喷水推进器推力拟合 | 第44-47页 |
| 3.6 本章小结 | 第47-49页 |
| 第4章 多推进双体船的非线性运动建模 | 第49-63页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 坐标系统的建立与船舶运动模型的选择 | 第49-51页 |
| 4.2.1 坐标系统的建立及坐标间相互转换 | 第49-50页 |
| 4.2.2 船舶运动模型的选择 | 第50-51页 |
| 4.3 多推进双体船的空间运动水动力分析 | 第51-55页 |
| 4.3.1 非线性惯性类水动力和力矩分析 | 第51-53页 |
| 4.3.2 非线性粘性类水动力和力矩分析 | 第53-55页 |
| 4.4 波浪干扰的数学模型建立 | 第55-58页 |
| 4.4.1 波面模型 | 第55-56页 |
| 4.4.2 波浪力和力矩模型 | 第56-58页 |
| 4.5 多推进双体船三自由度的操纵模型建立 | 第58-62页 |
| 4.5.1 风浪干扰下的双体船操纵模型建立 | 第58-59页 |
| 4.5.2 双体船开环控制特性分析 | 第59-62页 |
| 4.6 本章小结 | 第62-63页 |
| 第5章 多推进救援艇的航速航向控制 | 第63-91页 |
| 5.1 引言 | 第63页 |
| 5.2 无人艇的控制结构组成 | 第63-65页 |
| 5.2.1 无人艇航速航向的数学模型 | 第64页 |
| 5.2.2 无人艇的推力分配原则 | 第64-65页 |
| 5.3 基于自适应滑模的航速控制器的设计 | 第65-74页 |
| 5.3.1 滑模航速控制器设计 | 第66-69页 |
| 5.3.2 自适应滑模航速控制器设计 | 第69-72页 |
| 5.3.3 仿真结果与分析 | 第72-74页 |
| 5.4 基于自适应滑模的航向控制器的反步设计 | 第74-82页 |
| 5.4.1 航向控制器的反步设计 | 第74-78页 |
| 5.4.2 自适应滑模航向控制器的反步设计 | 第78-81页 |
| 5.4.3 仿真结果与分析 | 第81-82页 |
| 5.5 航速航向的综合控制 | 第82-89页 |
| 5.5.1 航速航向综合控制器设计 | 第82-85页 |
| 5.5.2 仿真结果与分析 | 第85-89页 |
| 5.6 本章小结 | 第89-91页 |
| 第6章 总结与展望 | 第91-93页 |
| 6.1 论文研究工作总结 | 第91-92页 |
| 6.2 工作展望 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-98页 |
