[发明专利]波浪滑翔器双体艏摇响应预测方法

摘要

本发明公开了波浪滑翔器双体艏摇响应预测方法，属于波浪滑翔器控制领域，包含如下步骤：步骤(1)：初始化状态信息；步骤(2)：输入已知的舵角信息，在一个迭代步长内根据潜体艏摇响应方程计算潜体艏摇响应值步骤(3)：根据当前浮体艏向与当前潜体艏向计算浮体等效舵角δ_F；步骤(4)：输入浮体等效舵角，在一个迭代步长内根据浮体艏摇响应方程计算浮体艏摇响应值，浮体艏摇响应值包括浮体艏向角，浮体转艏角速度，浮体转艏角加速度；步骤(5)：判断仿真是否结束，若仿真没有结束，则返回步骤(2)；若仿真结束，则结束。本发明步骤简洁有效，模型参数具有较为清晰的物理意义而相对容易获取还能够作为运动控制方法研究的仿真平台。

主权项

1.波浪滑翔器双体艏摇响应预测方法，其特征在于：包含如下步骤：步骤(1)：初始化状态信息；步骤(2)：输入已知的舵角信息，在一个迭代步长内根据潜体艏摇响应方程计算潜体艏摇响应值，潜体艏摇响应值包括潜体艏向角，潜体转艏角速度，潜体转艏角加速度；步骤(3)：根据当前浮体艏向与当前潜体艏向计算浮体等效舵角δ_F；步骤(4)：输入浮体等效舵角，在一个迭代步长内根据浮体艏摇响应方程计算浮体艏摇响应值，浮体艏摇响应值包括浮体艏向角，浮体转艏角速度，浮体转艏角加速度；步骤(5)：判断仿真是否结束，若仿真没有结束，则返回步骤(2)；若仿真结束，则结束；所述的步骤(2)中的潜体艏摇响应方程：上式中，r_G为潜体转艏角速度，δ为舵角，T₁^G，T₂^G，α^G为潜体艏摇响应方程的模型系数；所述的步骤(3)中的浮体等效舵角δ_F：δ_F＝sin(ψ_G‑ψ_F)；上式中，ψ_G为当前潜体艏向，ψ_F为当前浮体艏向；所述的步骤(4)中的浮体艏摇响应方程：上式中，r_F为浮体转艏角速度，δ_F为浮体等效舵角，T₁^F，α^F为浮体艏摇响应方程的模型系数；所述的浮体艏摇响应方程的模型系数和潜体艏摇响应方程的模型系数采用一次辨识方法或二次辨识方法求解；所述的一次辨识方法：第一步：将潜体艏摇响应方程积分，得到关于潜体艏摇角速度最高阶项为潜体艏摇角速度的一次积分的形式，进而得到潜体艏向角的表达式及潜体艏向角各阶导数的表达式，艏摇角速度的一次积分即潜体艏向角；积分后潜体艏摇响应方程为：则：上式中，t为数据源时间跨度；第二步：将潜体艏向角的表达式及潜体艏向角各阶导数的表达式代入浮体艏摇响应方程，得到双体艏摇响应方程：第三步：进行操纵性试验，采集实际试验数据，辨识双体艏摇响应方程中的待定参数；所述的二次辨识方法：第一步：进行操纵性试验，采集实际试验数据，辨识潜体艏摇响应方程的模型系数：T₁^G，T₂^G，α^G；第二步：进行操纵性试验，采集实际试验数据，辨识浮体艏摇响应方程的模型系数，T₁^F，α^F。