| 中文摘要 | 第1-5页 |
| 英文摘要 | 第5-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-23页 |
| ·关注海洋 | 第12-13页 |
| ·水下航行器概述 | 第13-16页 |
| ·水下自航行器(AUV)的发展及研究现状 | 第16-20页 |
| ·美国AUV的研究现状 | 第17-19页 |
| ·其它国家AUV的研究现状 | 第19页 |
| ·我国AUV的研究现状 | 第19-20页 |
| ·我国AUV研究存在的主要问题与本文的主要研究内容 | 第20-23页 |
| 第二章 水下自航行器总体设计 | 第23-44页 |
| ·水下自航行器的性能要求与设计流程 | 第23-24页 |
| ·系统总体结构方案设计原则 | 第24-25页 |
| ·航行器主体设计 | 第24-25页 |
| ·压载水舱设计 | 第25页 |
| ·航行器主要零、部件结构方案设计 | 第25-35页 |
| ·探测与发射装置的安装 | 第25-28页 |
| ·主舱 | 第28-33页 |
| ·主舱壳体结构方案设计 | 第28-31页 |
| ·释放机构 | 第31-33页 |
| ·尾舱 | 第33-34页 |
| ·螺旋桨的驱动 | 第33-34页 |
| ·舵的传动方式 | 第34页 |
| ·压载水舱的注水控制装置 | 第34-35页 |
| ·重心╱浮心计算 | 第35-43页 |
| ·重心的计算 | 第35-37页 |
| ·质点系的重心（质心） | 第36页 |
| ·物体的重心 | 第36-37页 |
| ·多物体系统的重心 | 第37页 |
| ·浮心的计算 | 第37-38页 |
| ·重心与浮心调整的计算 | 第38-40页 |
| ·配重位置已定求所需增加的浮容积和配重 | 第38-39页 |
| ·浮力足够时配重及配重位置的确定 | 第39-40页 |
| ·主体的重心与浮心 | 第40-42页 |
| ·航行器总体的重心与浮心 | 第42-43页 |
| ·本章小结 | 第43-44页 |
| 第三章 主舱壳体结构优化设计及有限元分析 | 第44-61页 |
| ·优化方法 | 第44-47页 |
| ·优化方法选择 | 第44-45页 |
| ·惩罚函数法 | 第45-47页 |
| ·基本思想 | 第45页 |
| ·内点惩罚函数法 | 第45-46页 |
| ·外点惩罚函数法 | 第46-47页 |
| ·混合惩罚函数法 | 第47页 |
| ·主舱壳体结构优化设计 | 第47-53页 |
| ·设计分析 | 第48-52页 |
| ·数学模型 | 第52页 |
| ·优化计算结果与分析 | 第52-53页 |
| ·主舱壳体有限元分析 | 第53-60页 |
| ·有限元模型 | 第54-55页 |
| ·计算机仿真计算 | 第55-60页 |
| ·理想情形主舱壳体应力计算 | 第55页 |
| ·圆柱度对主舱壳体承载能力的影响 | 第55-57页 |
| ·焊接质量对主舱壳体承载能力的影响 | 第57-58页 |
| ·同时考虑圆柱度和焊缝对主舱壳体承载能力的影响 | 第58-59页 |
| ·试验结果 | 第59-60页 |
| ·本章小结 | 第60-61页 |
| 第四章 航行器特殊性能分析 | 第61-80页 |
| ·释放机构工作的安全可靠性分析 | 第61-65页 |
| ·摆动式释放机构的结构及工作原理 | 第61-62页 |
| ·主要结构参数的确定 | 第62-65页 |
| ·挂钩斜面最大工作载荷的确定 | 第62-64页 |
| ·挂钩主要结构参数的确定 | 第64-65页 |
| ·实验 | 第65页 |
| ·航行器总体下沉过程分析 | 第65-71页 |
| ·航行器总体自由下沉 | 第66-68页 |
| ·航行器下沉的直线运动分析 | 第66-67页 |
| ·航行器绕其重心摆动的分析 | 第67-68页 |
| ·控制航行器总体下沉过程 | 第68-70页 |
| ·下沉运动的分解 | 第68页 |
| ·航行器下沉过程的控制 | 第68-70页 |
| ·航行器总体先下潜后自由下沉 | 第70-71页 |
| ·主体浮出水面在波浪中的动态响应 | 第71-78页 |
| ·主体在水面的升沉运动分析 | 第71-74页 |
| ·建立坐标系 | 第71页 |
| ·受力分析 | 第71-73页 |
| ·升沉运动方程 | 第73页 |
| ·自由阻尼振荡 | 第73-74页 |
| ·强迫振荡 | 第74页 |
| ·主体的横摇运动分析 | 第74-77页 |
| ·自由阻尼横摇 | 第74-75页 |
| ·波生横摇 | 第75-77页 |
| ·主体动态响应的计算与分析 | 第77-78页 |
| ·升沉响应计算 | 第77-78页 |
| ·横摇响应计算 | 第78页 |
| ·本章小结 | 第78-80页 |
| 第五章 航行器总体的动力学模型与控制仿真 | 第80-96页 |
| ·一般动力学模型 | 第80-88页 |
| ·运动学分析 | 第80-84页 |
| ·坐标系定义 | 第80-81页 |
| ·变量定义 | 第81-82页 |
| ·坐标系之间的转换矩阵 | 第82-83页 |
| ·旋转角速度和姿态角的关系 | 第83-84页 |
| ·六自由度动力学方程 | 第84-88页 |
| ·动力学方程表述 | 第84-85页 |
| ·力和力矩 | 第85-88页 |
| ·动力学模型简化 | 第88-92页 |
| ·动力学模型解耦 | 第88-89页 |
| ·动力学模型线性化 | 第89-92页 |
| ·航行速度简化模型 | 第91页 |
| ·水平面动力学简化模型 | 第91页 |
| ·纵平面动力学简化模型 | 第91-92页 |
| ·控制器仿真研究 | 第92-95页 |
| ·航速控制器 | 第92-93页 |
| ·航向控制器 | 第93页 |
| ·纵倾控制器 | 第93-94页 |
| ·深度控制器 | 第94-95页 |
| ·本章小结 | 第95-96页 |
| 第六章 水下自航行器总体控制系统 | 第96-106页 |
| ·水下自航行器工作过程 | 第96-97页 |
| ·航行器总体的组成模块与功能 | 第97-98页 |
| ·基于CAN总线的混合—分布式控制系统方案研究 | 第98-100页 |
| ·分布式控制结构 | 第98-99页 |
| ·基于功能的控制体系结构 | 第99-100页 |
| ·基于CAN总线的混合-分布式控制系统结构设计 | 第100-105页 |
| ·控制系统分层 | 第100-101页 |
| ·CAN总线原理 | 第101-103页 |
| ·CAN总线特征 | 第101-102页 |
| ·CAN通讯协议分层 | 第102-103页 |
| ·控制系统总体结构设计 | 第103-105页 |
| ·本章小结 | 第105-106页 |
| 第七章 水下自航行器系统试验研究 | 第106-117页 |
| ·密封性与耐压试验 | 第106-109页 |
| ·密封性浸泡试验及分析 | 第106-107页 |
| ·压力试验 | 第107-109页 |
| ·单元密封性压力试验 | 第107-108页 |
| ·总体密封性与耐压试验 | 第108-109页 |
| ·航行器系统水平直航与特定性能试验 | 第109-113页 |
| ·航行器系统水平直航试验 | 第109-111页 |
| ·航行器系统特殊性能试验 | 第111-113页 |
| ·释放机构工作可靠性试验 | 第111-112页 |
| ·航行器总体下沉落底的平稳性试验 | 第112页 |
| ·航行器主体上浮及姿态稳定性试验 | 第112-113页 |
| ·航行器系统湖试 | 第113-116页 |
| ·本章小结 | 第116-117页 |
| 第八章 全文总结 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-125页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第125-126页 |
| 致谢 | 第126页 |