[发明专利]一种高速两栖车海豚运动稳定性智能控制方法

说明书

本发明公开了一种高速两栖车海豚运动稳定性智能控制方法，旨在提供一种能够保障控制精度及稳定性的智能控制方法。包括下述步骤：根据车辆纵向稳定性的影响因素，在各影响因素的变动范围内选取样本点，采用车辆静水高速直航运动仿真模型计算得到高速下的车辆纵向运动参数时历，利用车辆纵向运动参数时历分析得到稳定性数值特征，将各样本点及其对应的稳定性数值特征组合建立分类识别数据库；利用支持向量机分类识别方法对分类识别数据库进行分类识别，得到目标分类结果；使用得到的目标分类结果作为高速运动下车辆纵向稳定性的判别依据，控制车辆压浪板角度的调节，完成高速下车辆稳定性的控制调节。该方法确保航行稳定性的同时，避免过度调节。

技术领域

本发明涉及高速两栖车技术领域，更具体的说，是涉及一种高速两栖车海豚运动稳定性智能控制方法。

背景技术

海豚运动是船舶纵向运动过程中的一种姿态不稳定的现象，表现为纵摇角以及垂向升沉量的不断变化，其往往出现在滑行艇等小型快速水面舰艇上，而高速下航行姿态的改变过大往往导致船体结构遭受局部过大载荷，对人员舒适性甚至航行安全都有严重影响。而对于高速水陆两栖车，其自身的长宽比相较于高速艇而言较小，其航行姿态受外界力的影响更加明显，因此其在高速航态下的纵向运动稳定性问题依然不可忽视。

一般来说，滑行体的速度越高，其越容易发生海豚运动，而通过调整车辆的重心在纵向的位置虽能在一定程度上延后海豚运动发生的速度节点，但是其调节能力有限，并且当重心过于靠前时，会对车辆在中低速阶段的性能有较大不利影响，使其难以顺利进入滑行状态。

阻流板和压浪板作为常见的船舶航行性能姿态调节的装置，能够改变底面的动压力分布，起到控制纵摇姿态和改善海豚运动稳定性的效果；但是作为一种附体结构，其作用相对固定，用于高速艇时姿态单一且可控性差，对航态的改变不能很好的适应，在某些航行工况下容易出现过度调节的情况。

因此，需要在两栖车航行过程中实现上述附体的动态调节，并且在调节过程中克服根据经验方法控制车辆的调节装置的不足，提高纵向稳定性的控制精度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够保障控制精度及稳定性的高速两栖车海豚运动稳定性智能控制方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种高速两栖车海豚运动稳定性智能控制方法，包括下述步骤：

步骤1，根据目标两栖车和压浪板模型建立车辆静水高速直航运动仿真模型；

步骤2，根据车辆纵向稳定性的影响因素，在各影响因素的变动范围内选取样本点，采用步骤1建立的所述车辆静水高速直航运动仿真模型计算得到高速下的车辆纵向运动参数时历，利用所述车辆纵向运动参数时历分析得到稳定性数值特征，将各样本点及其对应的所述稳定性数值特征组合建立分类识别数据库；

步骤3，利用支持向量机分类识别方法对步骤2所建立的分类识别数据库进行分类识别，得到目标分类结果；

步骤4，使用步骤3得到的目标分类结果作为高速运动下车辆纵向稳定性的判别依据，控制车辆压浪板角度的调节，完成高速下车辆稳定性的控制调节。

所述步骤2包括下述步骤：

步骤2.1，将重心纵向位置参数l_xg、体积傅氏数Fr_▽和压浪板的下旋角度α作为车辆纵向稳定性的影响因素，根据各影响因素变动的范围，建立车辆纵向运动稳定性的参数设计空间；

步骤2.2，采用拉丁超立方抽样方法在步骤2.1所建立的所述车辆纵向运动稳定性的参数设计空间内抽取样本点参数形成一次输入参数集；

步骤2.3，将所述一次输入参数集中的样本点参数分别输入步骤1所述的车辆静水高速直航运动仿真模型进行计算，得到一次仿真输出结果，即收敛后的车辆纵摇角时历θ(t)与升沉时历z(t)；