文章标题：水下无人航行器高速航行下的运动特性及仿真控制研究

文章作者：王磊^1,2,3,4, 任梦晨¹, 张占阳^1,2,3, 李德军^1,2,3, 张伟^1,2,3, 杨青松^1,2,3
关 键 字：水下无人航行器|运动特性|高速航行|仿真|控制
文章摘要：水下无人航行器具有水下活动范围大、机动性好优点，主要用于大范围地形地貌勘探，水下高速长航程航行时，水下航行器运动特性和姿态控制是研究重点。本文建立水下航行器垂直面航行运动模型，分析高速航行下的运动特性。为保证高速航行高效稳定，提出PID方法控制纵倾和滑模方法控制深度的组合控制策略。通过仿真试验，开展高速航行运动仿真研究。研究结果表明，在高速航行下，水下航行器会产生一定纵倾，且随着航速增加，纵倾影响会越大，高速状态放大了水下航行器外形上下轻微不对称的特性，诱导产生的垂向水动力及力矩增大，进而引起纵倾；在高速航行条件下，水下航行器能稳定保持定深度长距离航行，控制策略具有很好的适用性。