[发明专利]一种适用于水下航行器控制装置的试验设备及方法

权利要求书

1.一种适用于水下航行器控制装置的试验设备，其特征在于包括航行体和侧支撑(8)，航行体又包括航行器头部(1)、航行器锥段(2)、航行器柱段(9)、航行器尾部(13)、电机(11)、转轴(14)、舵片(12)，航行器头部(1)、航行器锥段(2)、航行器柱段(9)、航行器尾部(13)依次串联连接，电机(11)固定在航行器尾端内，舵片(12)通过连接转轴与电机转轴连接；侧支撑(8)一端固定于水洞侧面，另一端与航行器柱段(9)连接，被测控制装置安装在航行器柱段(9)内腔中，航行器柱段(9)内腔与外部密封；

被测水下航行器控制装置(6)的连接电缆(7)为一分为二电缆，一路与与电机(11)连接，用于为电机供电和与电机进行通信控制，另一路通过侧支撑(8)与水洞外电源连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于水下航行器控制装置的试验设备，其特征在于所述航行器头部(1)、航行器锥段(2)、航行器柱段(9)、航行器尾部(13)为被测控制装置所应用的水下航行器根据尺寸大小按照原型或者按照一定比例缩比制成。

3.根据权利要求1所述的一种适用于水下航行器控制装置的试验设备，其特征在于所述侧支撑(8)与航行体通过转轴固定，航行体能够绕转轴自由旋转摆动或者固定在预设俯仰角状态。

4.根据权利要求3所述的一种适用于水下航行器控制装置的试验设备，其特征在于所述转轴过航行体浮心位置。

5.基于权利要求1所述设备的一种适用于水下航行器控制装置的试验方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、向水洞注水，直至水位超过水洞工作段上端面并达到试验设计水位值；

S2、启动被测控制装置及电机电源，通过被测控制装置调整舵角归零，之后将被测控制装置设置为初始化状态；

S3、启动水洞后水流开始在水洞中循环流动，观测水洞中水流速度及压力，调整水流速度和压力直至达到试验需要的水流速度和压力，待水流速度和压力稳定后试验水洞环境准备完毕，进入步骤S4；

S4、设定水下航行器运动规律，使得被测控制装置根据设定的水下航行器运动规律，向电机传输控制信号，控制舵片偏转形成俯仰力和俯仰力矩；

S5、观察水下航行器舵片偏转角度变化是否与符合水下航行器运动规律所对应的目标俯仰角角度变化一致，如果一致，则遍历试验需要的水流速度、压力或者航行器运动规律，重复步骤S4～S5，如果不符合，则调整被测控制装置内控制参数，直至在设定的水流速度、压力下水下，航行器舵片偏转角度变化与符合水下航行器运动规律所对应的目标俯仰角角度变化一致。

6.根据权利要求5所述的一种适用于水下航行器控制装置的试验方法，其特征在于所述水下航行器运动规律为水下航行器处于固定俯仰角状态、水下航行器绕旋转轴周期摆动或者水下航行器绕旋转轴随机摆动三种之一。

7.根据权利要求6所述的一种适用于水下航行器控制装置的试验方法，其特征在于所述航行器运动规律采用数学函数表达。

8.根据权利要求6所述的一种适用于水下航行器控制装置的试验方法，其特征在于所述步骤S5航行器舵片偏转角度变化与符合水下航行器运动规律所对应的目标俯仰角角度变化一致的判断标准为：

航行器舵片偏转角度变化与符合水下航行器运动规律所对应的目标俯仰角角度变化偏差在预设门限内。