水下机器人全泵驱动控制方法研究
摘要 | 第4-6页 |
ABSTRACT | 第6-7页 |
1 绪论 | 第10-20页 |
1.1 选题的理论意义和实用价值 | 第10-11页 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第11-18页 |
1.2.1 水下机器人研究概况 | 第11-15页 |
1.2.2 喷水驱动的发展和研究现状 | 第15-17页 |
1.2.3 水下机器人的驱动方式和发展趋势 | 第17-18页 |
1.3 本文的研究内容 | 第18-20页 |
2 驱动系统方案设计 | 第20-30页 |
2.1 水下机器人驱动方式 | 第20-24页 |
2.1.1 螺旋桨驱动 | 第20-21页 |
2.1.2 喷水驱动 | 第21-24页 |
2.2 水下机器人航向控制方法 | 第24-25页 |
2.2.1 舵的控制 | 第24页 |
2.2.2 矢量推进方式 | 第24-25页 |
2.3 喷水矢量推进方案设计 | 第25-29页 |
2.3.1 推进器数量的确定 | 第25-26页 |
2.3.2 推进器的布置设计 | 第26-29页 |
2.3.3 推进系统总体设计 | 第29页 |
2.4 本章小结 | 第29-30页 |
3 水下机器人动力学建模与分析 | 第30-38页 |
3.1 坐标系 | 第30-31页 |
3.2 状态向量表示 | 第31-34页 |
3.2.1 坐标系间的转换 | 第31-32页 |
3.2.2 速度的坐标换 | 第32-33页 |
3.2.3 角速度的坐标换 | 第33-34页 |
3.3 水下机器人的运动方程 | 第34-36页 |
3.4 本章小结 | 第36-38页 |
4 系统性能分析与结构设计 | 第38-50页 |
4.1 水下机器人性能的影响因素 | 第38-39页 |
4.2 喷水驱动系统的设计 | 第39-42页 |
4.2.1 喷水驱动系统原理 | 第39-40页 |
4.2.2 喷水驱动系统管路的水力损失 | 第40-42页 |
4.3 矢量推进性能分析 | 第42-44页 |
4.3.1 经典运动的实现方法 | 第42-43页 |
4.3.2 喷水驱动下推力的矢量化模型 | 第43-44页 |
4.4 喷口流量分配设计 | 第44-49页 |
4.4.1 直线前进过程中的流量分配 | 第44-45页 |
4.4.2 转向过程中的流量分配 | 第45-49页 |
4.5 本章小结 | 第49-50页 |
5 水下机器人水动力仿真与结构优化 | 第50-66页 |
5.1 CFD基础与模型建立 | 第50-52页 |
5.2 主体外形的设计与优选 | 第52-57页 |
5.2.1 四种经典主体外形 | 第52-53页 |
5.2.2 ICEM网格划分与试算条件设定 | 第53-54页 |
5.2.3 网格独立性验证 | 第54-55页 |
5.2.4 四种主体外形的水动力特性分析 | 第55-57页 |
5.3 水平机翼的参数优选 | 第57-59页 |
5.4 进水口位置的优选 | 第59-61页 |
5.5 喷口结构的优选 | 第61-65页 |
5.5.1 三种喷口结构 | 第61-62页 |
5.5.2 喷口结构内外流场仿真分析 | 第62-65页 |
5.6 本章小结 | 第65-66页 |
6 结论与展望 | 第66-68页 |
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 | 第68-70页 |
致谢 | 第70-72页 |
参考文献 | 第72-74页 |