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面向水下潜航器姿态控制的射流直线电机设计与分析
| 论文题名： | 面向水下潜航器姿态控制的射流直线电机设计与分析 |
| 关键词： | 水下潜航器;姿态控制;射流直线电机;性能指标 |
| 摘要： | 传统的水下潜航器一般通过舵与螺旋桨之间的配合实现水下的姿态控制，当潜航器在低速行驶时，水流的阻尼力很大，舵能提供的动力很小，能量损耗巨大。本文设计了一种新型射流直线电机作为潜航器的推进电机，可使得潜航器在低速状态下具有较高的机动性能。本文先通过解析法建立了射流电机的磁场解析模型，并与水动力学模型相结合，建立了电磁-流体耦合模型。然后通过建立电磁场、流体场等多场仿真模型，预测射流电机的功能特性，最后搭建了射流电机测试平台，通过实验测得射流电机的性能指标。 本文的主要工作如下： 1）提出了一种圆筒型无槽永磁同步直线电机的拓扑结构，确定了电机各部件的尺寸参数以及应用于海洋环境中的密封与绝缘工艺设计。利用解析法建立了无槽永磁同步直线电机的磁场解析模型，并通过有限元仿真获得了电机在空载与负载状态下的性能指标。 2）建立了射流电机工作过程的水动力学模型，并将其与电磁模型相结合，建立电磁-射流耦合模型，然后通过数值法分析了射流过程推力增强的内在机理，提出了一种更适合低速推进的射流运动模式。 3）搭建了射流电机测试平台，对射流电机进行可靠性测试和性能测试。 |
| 作者： | 楼昌盛 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨灿军;张杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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