某智能潛水器操縱性能分析和運(yùn)動(dòng)仿真研究.pdf

1、海洋是個(gè)神奇的地方，它含有的資源不下千萬種。世界各國(guó)紛紛意識(shí)到它在軍事方面和政治方面的重要性，越來越重視對(duì)它的開發(fā)和利用。而潛水器又是探索海洋的必需工具，所以它在科研領(lǐng)域開始廣泛被重視。潛水器的用處有很多，最主要的是監(jiān)督測(cè)視海洋生物及其生存環(huán)境、科學(xué)地對(duì)其進(jìn)行采樣、搜索海底資源等等。眾潛水器中小型潛水器以體積小，機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)成為應(yīng)用最廣泛的探索工具。
　　潛水器要想實(shí)現(xiàn)安全航行并有高水平的作戰(zhàn)能力，它就必須具備優(yōu)良的操縱性，這充

2、分說明了操縱性在綜合性能中所占比重較高！潛水器運(yùn)動(dòng)仿真的主要目的無非就是要檢測(cè)它的性能。但運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，它還可以用來預(yù)報(bào)操縱性能，為前期運(yùn)動(dòng)調(diào)試提供必要的模擬效果。
　　仿真系統(tǒng)的建立是研究潛水器操縱性能的前提條件。運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)現(xiàn)在之所以被廣泛使用，其主要原因是這樣的系統(tǒng)可以對(duì)潛水器的運(yùn)動(dòng)性能進(jìn)行評(píng)估，還可以減少水池試驗(yàn)的次數(shù)，進(jìn)而降低成本。
　　本文的研究對(duì)象是某智能潛水器。根據(jù)潛水器典型的運(yùn)動(dòng)一般方程，

3、建立六自由度的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)進(jìn)行受力分析。然后再依照潛水器初步設(shè)計(jì)的模型，采用計(jì)算流體力學(xué)最常用的軟件 FLUENT來模擬水槽試驗(yàn)求得分析操縱性所需的水動(dòng)力系數(shù)。最后在水池做操縱性試驗(yàn)，將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計(jì)算對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行分析。通常是把所得結(jié)果作為衡準(zhǔn)值，對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，與此同時(shí)還需把試驗(yàn)得到的水動(dòng)力系數(shù)集合。本次研究在以往典型運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上新加入了空間定常螺旋下潛的運(yùn)動(dòng)模擬，通過模擬數(shù)據(jù)我們可以分析得到潛水器在實(shí)際中要完成某深度的