電驅(qū)動水下滑翔器機械系統(tǒng)的設(shè)計與實驗研究.pdf

1、水下滑翔器是一種新型的水下機器人，它由浮力驅(qū)動，通過固定水平翼獲得升力，利用內(nèi)部調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整改變質(zhì)心的位置，對其進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，可以實現(xiàn)在上浮或下潛的同時向前滑翔，并可實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。它可作為海洋監(jiān)測儀器的搭載平臺，是獲取海洋監(jiān)測數(shù)據(jù)的重要裝備。使用電能作為驅(qū)動能源的水下滑翔器，工作可靠、適用范圍廣，而且現(xiàn)在技術(shù)較為成熟，在海洋科研與軍事領(lǐng)域都具有廣闊的發(fā)展前景。 本文首先對水下滑翔器作了總體的概述，介紹了水下滑翔器的工作原理、系統(tǒng)組

2、成以及對外部結(jié)構(gòu)(主要包括外部殼體、水平升降翼、垂直穩(wěn)定翼等外部結(jié)構(gòu)具體參數(shù)的量化)的優(yōu)化設(shè)計，通過對影響水下滑翔器水阻特性的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，得出了最佳殼體外型及水平升降翼、垂直穩(wěn)定翼等的外形參數(shù)。然后對水下滑翔器的定?；柽\動的運動性能進(jìn)行了分析，討論了它在垂直剖面上的滑翔運動，通過線性化和適當(dāng)簡化，得到了它的運動狀態(tài)方程，討論了它的穩(wěn)定參數(shù)，并以此分析了相應(yīng)的內(nèi)部俯仰調(diào)整機構(gòu)的質(zhì)量及調(diào)整量；在此基礎(chǔ)上分析了空間螺旋回轉(zhuǎn)運動，與穩(wěn)態(tài)