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原文传递潜艇操纵运动仿真及抗沉性研究

论文题名：	潜艇操纵运动仿真及抗沉性研究
关键词：	军用潜艇;舱室破损;抗沉结构;船舶设计
摘要：	进入本世纪以来，随着人们对自然资源需求量的增大以及陆地资源的日渐枯竭，世界各国对海洋的关注和争端从未达到像今天这种程度。因此，加强海洋资源的保护，对各国而言至关重要。潜艇作为现代海军最重要的威慑性战略突击兵力之一，对保护海权等方面起到了巨大作用。而随着现代反潜技术的提高以及对潜艇作业难度要求的不断增加，潜艇的安全事故时有发生。因此，对潜艇发生故障及事故后的操纵控制研究便十分必要。本文在前人研究的基础上，对潜艇舱室破损进水后的操纵及控制问题进行研究，并针对艏部舱室破损进水工况制定抗沉策略。　　本文首先对潜艇进行六自由度空间运动建模，并以此为基础对潜艇舱室破损进水及对主压载水进行高压气体吹除进行数学建模。以VC++6.0为开发环境，结合S面控制算法，搭建了本文的操纵、控制及抗沉仿真系统平台。基于此平台，将潜艇正常工况与艏部舱室破损工况下的操纵性进行对比仿真研究。通过对比仿真结果，得出潜艇发生事故后的潜艇操纵性规律，并对相应结果进行了深入分析。对潜艇的抗沉性问题进行研究，由于潜艇的常规控制研究是潜艇抗沉性研究的基础，因此，对潜艇在正常及故障工况下的自动控制进行了仿真研究。由于在深度自动控制过程中，存在纵倾与其强耦合作用的影响，故为此提出了一种有均衡控制修正因子的S面深度控制器，仿真结果验证了该控制器在潜艇深度自动控制方面的优良性能。本文对影响潜艇生命力的故障因素进行了仿真研究。根据仿真研究结果，着重为潜艇最危险事故工况制定智能抗沉决策系统。结合潜艇破舱后的下沉特点，为该决策系统提出了一种带纵倾约束的改进S面控制器。通过仿真研究，获得了潜艇“保持当前深度”和“应急浮出水面”两种抗沉模式的最优抗沉纵向速度值。
作者：	丁玉涛
专业：	船舶与海洋工程
导师：	孙玉山;李明波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文