长航程水下滑翔机低功耗浮力驱动方法研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zlp_dream
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水下滑翔机作为一种可以反复使用的海洋观测平台,其通过调节净浮力来实现平台的下潜和上浮,运动轨迹为锯齿形。浮力驱动装置是平台的核心部件之一,是水下滑翔机最主要的耗能部分,占总能耗的50%以上。本文以低能耗浮力驱动装置及浮力调节策略为目标,主要做了以下研究:  1.对壳体变形进行理论研究,定量分析了水下滑翔机在滑翔过程中壳体随外界压力和温度的变化情况,并利用ANSYS Workbench进行仿真,验证了其合理性。同时探究由于温盐深的变化导致的海水密度随深度的变化关系,得出滑翔过程中浮力的变化规律。在上述研究的基础上,设计了无源自动浮力补偿器,减小浮力驱动装置71.9%的调节量。同时设计了水下浮力调节装置和水面快速浮力调节装置。  2.分析水下滑翔机运动状态,建立稳态滑翔模型,得到了浮力驱动装置运动参数与滑翔角的关系,确定了滑翔机稳定滑翔时经济滑翔角为22°,制定了滑翔机下潜过程中的浮力调节策略。对水下滑翔机浮力驱动装置的可靠度进行了预测,同时以能耗为目标函数,利用遗传算法得到最低能耗对应的浮力调节深度和调节量。结合上述两种分析,确定了一种较优的上浮过程中的浮力调节策略。  3.进行了水下浮力调节装置精度试验,包括测试浮力调节装置的排油精度、吸油精度和吸排油往复性精度,同时结合湖泊试验中水下滑翔机的整机测试试验,验证了装置的基本性能。通过专用设备模拟不同深度海水压力的变化,结合课题组开发的深海滑翔机运动仿真软件对浮力驱动装置在水下滑翔机一个剖面的流程进行半实物仿真,使用能耗模块监控其能耗,验证本文制定的浮力调节策略的节能性。
其他文献
为了研究燃烧过程中氮氧化物的转化特性,采用M06-2X/6-311G(d)密度泛函理论研究了CO还原N2O的均相和异相反应过程,并通过计算热力学与动力学参数分析其反应机理.结果表明:CO
摘 要:材料在机械设计中的选择和应用在整个机械设计工作中越来越重要。机械设计科学健康的发展有利于促进我国经济的发展和工作的不断进步,有利于加快我国的社会化建设。因此,在机械设计领域,应该投入更多的时间和精力来确保其行业的健康、可持续发展。本文探讨了机械设计中材料的选择和应用。  关键词:机械设计;材料选择;应用  中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)15
针对SCR系统出口NO_x浓度测量准确性较差、CEMS测量存在较大延迟且吹扫过程中无法测量NO_x浓度的问题,依托某660 MW机组的实际运行数据,建立基于长短期记忆神经网络(LSTM)的烟囱入口NO_x浓度软测量模型。为了验证其对烟囱入口NO_x浓度的预测性能,将所建LSTM模型与RNN模型、BPNN模型和KPLS 3种模型进行对比分析。研究表明:LSTM模型的预测均方根误差为1.34 mg/m
目的:解野葛生长习性和葛根活性物质含量的动态变化。方法:以实地调查的方式观测野葛的生长发育情况,《中国药典》方法测定醇溶性浸出物的含量,高效液相法测定葛根中葛根素、
山区煤矿水文地质条件复杂,历史上曾发生多次地表水淹井灾害,是我国山区煤矿地表水淹井多发性区域类型。随着我国矿山企业经济的发展,地表水淹井灾害直接和间接造成的经济损失愈
本文通过对荣华二采区10
期刊
随着蓝牙技术(Bluetooth)的发展以及在日常生活中的广泛应用,人们逐渐感受到了蓝牙产品所带来的方便,蓝牙技术使得人们实现短距离、低功耗、低成本的不同功能产品之间的互相