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原文传递水下滑翔机系统设计与优化

论文题名：	水下滑翔机系统设计与优化
关键词：	水下滑翔机;动力学建模;结构设计;控制系统;软硬件平台
摘要：	水下滑翔机是一种新型的无人水下自主航行器，与传统水下航行器相比，水下滑翔机没有螺旋桨作为动力，它通过改变自身的净浮力和俯仰角实现锯齿式前进。因此，水下滑翔机具有成本低、能耗低、续航能力强、隐身能力强等特点，可根据使用场景搭载不同的模块，在海洋环境勘测、军事侦察等领域具备广泛的应用前景。　　本文以自行研制的水下滑翔机为研究对象，进行系统的运动建模、结构设计和控制系统软硬件平台搭建，建立了系统能耗模型并确立最优滑翔参数。本文的主要研究成果及创新点如下: 　　1.建立滑翔机在垂直平面内的动力学模型和运动学模型，揭示了水动力参数、狰浮力、滑块质量、滑块平移距离等因素对水下滑翔机运动的影响，为后续研究奠定了理论基础。　　2.针对现有的几种外形方案，利用Ansys14.0进行水动力仿真，比较几种模型的优缺点，确定外壳方案。搭建姿态调节机构和浮力调节机构，提出了一种油腔体积测量的新方法，并验证了方案的有效性。　　3.设计搭建了岸上控制实验平台和嵌入式控制系统，采用CRC校验和返回重发纠错机制保证数据通信的可靠性，采用在线监测控制和离线诊断的方式进行数据分析。　　4.建立滑翔机的总体能耗模型，以俯仰角、下潜深度和净浮力作为可变参数求得滑翔机最优能耗参数，并分析嵌入式芯片的低功耗模式，为水下滑翔机的节能设计奠定理论基础。
作者：	夏城城
专业：	机械电子工程
导师：	唐建中
授予学位：	硕士
授予学位单位：	浙江大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文