水下超空泡航行体非线性动力学分析与稳定控制研究

项目名称： 水下超空泡航行体非线性动力学分析与稳定控制研究

项目编号： No.11402116

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 熊天红

作者单位： 南京理工大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 航行体在水下高速航行时，周围液体汽化，从而产生覆盖航行体大部分表面的超空泡，可以显著减少航行体的阻力，大大提高航行体的运动速度和距离。本课题以水下超空泡航行体为研究对象，针对航行体尾翼与空泡之间碰撞产生复杂非线性滑行力的问题，探讨系统随参数变化所产生的非线性物理学现象，揭示航行体运动稳定性的条件，引入忆阻突触作为控制系统的元件，提出基于忆阻神经网络的控制方法，解决航行体稳定控制中存在的模型不精确性、复杂非线性、多变量控制等难题。研究三个方面内容：1.基于分岔图、Lyapunov指数谱、相轨图等工具，分析超空泡航行体参数对系统非线性动力学特性的影响。2.探讨系统参数对超空泡航行体运动稳定性的影响，确定航行体稳定运动的系统参数区域范围。3. 针对超空泡航行体动力学模型的非线性和不精确性，建立基于忆阻神经网络的自适应控制方法。研究结果为超空泡航行体运动稳定性控制技术在工程中的应用提供理论依据。

中文关键词： 超空泡航行体；非线性动力学；多稳态；稳定控制；

英文摘要： The supercavitation which originates from the vaporization of surrounding liquid of the high-speed underwater vehicle can significantly reduce the navigation resistance and greatly increase the vehicle movement speed and distance. This project will aim at

英文关键词： supercavitation vehicle；nonlinear dynamics；multistability；stability control；