基于高维全局分叉的水下航行器空间运动稳定性数值分析与自航模试验研究

项目名称： 基于高维全局分叉的水下航行器空间运动稳定性数值分析与自航模试验研究

项目编号： No.51179196

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 水利科学与海洋工程学科

项目作者： 戴余良

作者单位： 中国人民解放军海军工程大学

项目金额： 62万元

中文摘要： 项目针对典型水下航行器-潜艇的水下应急操纵与空间高速机动的特点，以ITTC推荐的标准潜艇六自由度运动数学模型为基础，建立潜艇水下操纵运动（包括应急操纵与空间机动）的非线性数学模型；基于同伦延拓的思想，设计一种新的高维非线性系统全局分叉的数值计算方法，求出潜艇水下应急操纵与空间机动等典型运动的稳态响应的所有稳态解（包括周期解），计算出平衡面和分叉面；运用Lyapunov运动稳定性理论和奇异性与分叉理论，分析潜艇水下运动的分叉特性及全局稳定性，揭示潜艇水下机动的运动规律，提出防止潜艇运动失稳的安全操纵与控制措施；进行潜艇水下机动的动态数值仿真和自航模试验，验证理论与数值分析结果的正确性。项目成果可以为新型潜艇操纵与控制的安全性设计，以及实艇的安全操纵，提供理论基础和参考依据；为研究其它类似于潜艇的水下航行器的运动规律与稳定性提供一种有效的数值分析方法；为研究高维非线性系统的全局分叉提供参考。

中文关键词： 水下航行器；运动稳定性；数值分析；分岔；自航模试验

英文摘要：

英文关键词： Underwater Vehicle；Movement Stability；Numerical Analysis；Bifurcation；Free Running Model Test