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1、第35卷第5期舰船科学技术Vol.35,No.52013年5月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYMay,2013潜艇操纵控制系统仿真平台设计与实现12111李玉东,胡大斌,陈勇,笪靖,李芳(1.镇江船艇学院,江苏镇江212003;2.海军工程大学,湖北武汉430033)摘要:从潜艇操纵控制仿真系统的实际功能需求出发,构建了潜艇操纵控制系统仿真平台。合理简化潜艇运动六自由度模型,将自抗扰控制技术引入潜艇航向及深度控制系统中,用分平面法设计了潜艇航向和深度自抗扰控制舵。采用面向对象的编程技术,设计开发了仿真平台的控制系统实时界面、完成了对潜艇运
2、动控制方程的解算,并在仿真平台上分别进行了系统软件模拟操纵、潜艇垂直面运动控制、狭窄水道航行训练视景仿真等实验,仿真结果表明仿真平台软硬件设计合理、自动控制舵的控制性能良好,实现了操作人员和虚拟环境的交互。关键词:潜艇;仿真平台;运动方程;自抗扰控制;操纵中图分类号:U661.32文献标识码:A文章编号:1672-7649(2013)05-0123-05doi:10．3404/j．issn．1672-7649．2013．05．029Designandrealizationofthesubmarinemaneuvercontrollingsystemsim
3、ulationplatform12111LIYu-dong,HUDa-bin,CHENYong,DAJing,LIFang(1.ZhenjiangWatercraftCollege,Zhenjiang212003,China;2.CollegeofNavalArchitectureandPower,NavalUniversityofEngineering,Wuhan430033,China)Abstract:Basedonthepracticalrequirementsofthemovementcontrollingsimulationsystem,am
4、aneuveringsimulationplatformwasconstructed.ThesubmarinemovementmodelwasachievedbysimplifyingtheGertlerequationsandthemethodonhowtodesignsubmarinecourseanddepthautodisturbancerejectioncontrollerswasproposed.Thesubmarinecourseautodisturbancerejectioncontrolleranddepthautodisturbanc
5、erejectioncontrollerweredesignedbasedonthedividing-planemethod.Thereal-timemanipulativeinterfacebasedontheobjectorientedprogrammingtechniquewasrealizedandthesubmarinemovementequationswerealsosolved.Experimentationssuchaspracticalsimulationtest,verticalplanemovementcontrolandsimul
6、ationtrainingatthenarrowwaterwayweremadethroughthesimulationplatform.Thesimulationresultsshowthatthesoftwareandhardwarearedesignedfeasibly,theautodisturbancerejectioncontrollershavegoodcontrolperformanceandtheinteractionbetweenmanipulatorandthevirtualenvironmentisachieved.Keyword
7、s:submarine;simulator;motionequation;activedisturbancerejectioncontrol;maneuvering[1]开展故障情况下的应急操纵训练等缺点,采用高0引言性能的潜艇操纵训练模拟器完成主要的训练任务是潜艇操纵控制系统高技术、大规模、操纵复杂现代潜艇训练模式的发展方向。等特点给艇员的航行操纵提出了更高的要求。常规从操纵控制仿真系统的实际功能需求出发,构的海上训练存在费用高、周期长、效率低,且难以建潜艇操纵控制系统仿真平台,提出基于自抗扰控收稿日期:2012-07-30;修回日期:2012-09-
8、03作者简介:李玉东(1985-),男,硕士,研究方向为舰船动力装置自动化及仿真
