为保证水下超空泡航行体稳定地高速运动,在经典控制律的基础上,提出了一种新的控制律,并将之应用到超空泡航行体动力学模型中,通过动力学地图呈现了航行体尾翼偏转角、空化器直径随空化数变化的动力学行为,运用分岔图进一步探讨了超空泡系统的动力学特性,并采用数值仿真、相轨图和Lyapunov指数谱等非线性分析工具分析了航行体在不同参数下的运动状态。研究结果表明,随着尾翼偏转角、空化器直径和空化数的变化,超空泡系统的运动状态会在稳定航行、周期振荡和混沌振荡之间切换。当航行体参数不变,初始的深度、垂直速度、俯仰角和俯仰角加速度不同时,系统能体现瞬态周期、瞬态混沌和运动状态转移等非线性运动特性超空泡航行体-数控滚圆机电动液压滚圆机滚弧机价格低数控滚圆机滚弧机多少钱。研究结果将对超空泡航行体稳定控制有指导意义的运动稳定性;熊天红等［9］探讨了超空泡系统随空化器偏转角的变化而产生的非线性物理现象。现有的研究多停留在单一参数的变化对超空泡航行体非线性动力学特性的影响。本文将从非线性的角度对超空泡航行体系统进行分析，运用Lyapunov稳定性理论确定超空泡系统动力学行为与参数的对应关系，本文由张家港切管机网站采集网络资源整理! http://www.qieguanji.cc探讨系统随多个参数变化产生的非线性物理现象，揭示其稳定运动的参数条件以及运动特性，为超空泡航行体控制器的设计提供理论研究基矗1水下超空泡航行体的动力学描述1．1超空泡航行体的外形超空泡航行体的外形结构如图1所示，主要构成有:头部直径为D的圆盘空化器，前端圆锥段和后端半径为Ｒ的圆柱段，以及采用十字形布局的鳍舵，圆锥段长度是圆柱段的一半，4个尾翼对称地布置在航行体的尾端。图1超空泡航行体示意图流场的外部条件和水下航行体几何形状等都会使空泡出现不同的状态，通常用空化数σ来表征相似的空泡状态，定义为σ=2(p∞－pc)/ΡV2，其中，P∞为无穷远处的压力，Pc为空泡内部的压力，ρ为水的密度，V为航行体的合速度。当航行体高速运动时，与水接触的只有空化器和尾翼，空泡尺寸会随着空化数的减小而增大，可以通过改变空化数来改变流场的空化状态;合理调节尾翼偏转角度不仅能够控制航行体在超空泡内的姿态，还能有效地抑制非线性滑行力的出现，提高航行体的稳定性;另外，超空泡形态的优良率与空化器直径密切相关［10］。故通常将空化数、空化器直径和尾翼偏转角作为可变参数来分析其对超空泡航行体动力学特性的影响。1．2超空泡航行体动力学模型图2所示，超空泡航行体动力学建模的体坐标系原点位于航行体头部空化器顶端面的圆超空泡航行体-数控滚圆机电动液压滚圆机滚弧机价格低数控滚圆机滚弧机多少钱本文由张家港切管机网站采集网络资源整理! http://www.qieguanji.cc