Об одной задаче идентификации модели необитаемого подводного аппарата

Аннотация

Проблема построения системы управления подводными аппаратами актуальна в связи с расширяющейся сферой их применения, в том числе в автономных режимах. При этом требуется иметь возможность использовать эти устройства как в квазистационарном, так и близком к импульсному режимах. Таким образом, необходима разработка математической модели динамики аппарата для автономной работы необитаемого подводного аппарата (НПА). Данная статья посвящена проблеме идентификации модели НПА. Проведен сравнительный анализ моделей динамики НПА, среди которых была выбрана модель, использующая присоединенные массы жидкости для описания гидродинамических сил. Для НПА симметричной обтекаемой формы с малым водоизмещением и совершающих плоские движения предполагается, что влияние присоединенной жидкости проявляется в виде увеличения массы и моментов инерции. На модели была построена система управления, предназначенная для стабилизации устройства, после чего она была настроена на существующий образец НПА. Рассмотренные теоретические и экспериментальные методы идентификации динамической модели НПА оказались конкурентоспособными друг с другом и дали сопоставимые результаты для расчета присоединенных масс. Проведенные натурные эксперименты подтверждают, что предложенный метод оценки присоединенных масс достаточно эффективен для построения системы управления, рассчитанной на работу в заданном режиме движения.