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题名开架式ROV水动力模型建立与运动仿真研究
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作者
江梦洁
陈超核
张连宾
谭磊
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机构
华南理工大学土木与交通学院
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出处
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第4期99-110,共12页
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基金
广东省重点领域研发计划(2020B1111010001)。
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文摘
[目的]操纵性是遥控潜水器(ROV)的重要性能特征之一,与其动力学模型密切相关。为了实现对用于清理、检测和修复水下结构物等的开架式ROV的精确控制和操纵,基于其几何外形复杂的结构特性、正航倒航和漂角攻角全角度的运动特性,建立适用于该ROV的动力学模型。[方法]综合考虑静力、水动力、控制力、线缆力等作用,构建一种适用于所述ROV运动模拟的动力学模型。使用CFD方法模拟ROV稳态运动和非稳态运动来求解水动力系数,采用多元线性回归方法对数据进行处理,获得相关水动力系数,在此基础上通过系数敏感性指数分析进一步优化动力学模型。在Matlab中构建ROV运动操纵性数学模型,对ROV在正反推力作用下的直航及回转运动进行仿真。[结果]结果表明,该动力学模型考虑了水平面和垂直面全角度(即漂角和攻角全角度)的运动需求,能够较好反映结构的不对称性对水动力性能的影响,满足该ROV的运动仿真需求。[结论]研究成果可为ROV水动力系数的计算和空间建模对其操纵性和控制算法的研究提供新的思路,为后续ROV在特殊工况下的作业提供了强有力的数据保障。
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关键词
遥控潜水器
计算机模拟
水动力模型
水动力系数
计算流体动力学
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Keywords
remotely operated vehicles
computer simulation
hydrodynamic model
hydrodynamic coefficient
computational fluid dynamics
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分类号
U661.33
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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