[发明专利]超空泡航行体动力学特性分析的分段线性方法

摘要

一种超空泡航行体动力学特性分析的分段线性方法，其包括步骤1：建立超空泡航行体动力学模型；步骤2：对超空泡航行体动力学模型中非线性滑行力函数进行分段线性拟合，获得线性滑行力函数；步骤3：设定超空泡动力学模型参数；步骤4：采用分段线性滑行力Fp函数的超空泡动力学模型获得超空泡航行体的唯一平衡点，并在在平衡点处将系统线性化处理，得到系统的雅可比矩阵，以及平衡点处特征方程，获得系统的特征值，判定系统的平衡点为不稳定鞍焦。本发明的方法采用滑行力函数的分段线性化简化了超空泡航行体的动力学模型，使得模型的平衡点位置和稳定性条件具有简洁的解析表达式，更加方便的分析超空泡航行体的动力学特性。

主权项

一种超空泡航行体动力学特性分析的分段线性方法，其包括以下步骤：步骤1：建立超空泡航行体动力学模型；超空泡航行体的动力学模型如下： M 0 w . q . = A 0 w q + B 0 δ e δ c + F gravity + 1 mL 1 L F planing θ . = q z . = w - Vθ     式(1) F pianing = - V 2 [ 1 - ( R ′ h + R ′ ) 2 ] ( 1 + h ′ 1 + 2 h ′ ) α      式(2)步骤2：对超空泡航行体动力学模型中非线性滑行力函数进行分段线性拟合，获得线性滑行力函数； F p = c 2 w + b 2 , w > - ( b 1 - b 2 ) / ( c 1 - c 2 ) c 1 w + b 1 , w t 0 < w ≤ - ( b 1 - b 2 ) / ( c 1 - c 2 ) 0 , - w t 0 ≤ w ≤ w t 0 c 1 w - b 1 , ( b 1 - b 2 ) / ( c 1 - c 2 ) < w ≤ - w t 0 c 2 w - b 2 , w ≤ ( b 1 - b 2 ) / ( c 1 - c 2 ) 步骤3：设定超空泡动力学模型参数；步骤4：采用分段线性滑行力Fp函数的超空泡动力学模型获得超空泡航行体的唯一平衡点，并在在平衡点处将系统线性化处理，得到系统的雅可比矩阵，以及平衡点处特征方程，获得系统的特征值，判定系统的平衡点为不稳定鞍焦，即指数2平衡点。