知识库 || UUV操纵性判定
1、操纵性绪论
UUV的操纵性是指借助其操作装置(推进器、舵、翼等)来改变或保持其运动速度、位置和姿态的性能,主要包括UUV稳态航行时的平衡状态,保持航行状态的性能(运动稳定性)和改变航行状态的性能(机动性)。
2、平衡状态
UUV为安全起见,会留有一定储备浮力,一般为排水量的2%,在水下稳态航行时为了平衡掉这部分正浮力,需要UUV有一定负的纵倾角,计算式如下:
3、运动稳定性
UUV在某一平衡运动状态下,收到外界干扰后随着时间推移,回到原来的平衡运动状态的能力。若可以回到原状态,则说明是稳定的,反之是不稳定的。从运动空间上看,可以分为垂直面运动稳定性和水平面运动稳定性,从运动学观点来看,可以分为静稳定性和动稳定性。
3.1 垂直面运动稳定性
3.1.1 静稳定性
3.1.2 动稳定性
参照这篇文章
[什么是飞机的静稳定性和动稳定性 - 知乎 (zhihu.com)](https://zhuanlan.zhihu.com/p/82594255)
动稳定性指的运动的过程,如果是逐渐收敛的则是动稳定的,如果是稳态震荡,则是中性动稳定的,如果震荡幅度越来越大,则是动不稳定的。用PID的观点来理解,P(静稳定性)运动快慢,D(动稳定性)运动趋势,I稳态误差。
此外,就文献里所说,静稳定的条件达成比动稳定性苛刻;因此,要尽可能至少达成动稳定性。
3.2 水平面运动稳定性
3.2.1 静稳定性
3.2.2 动稳定性
4、机动性
机动性指的是改变运动状态的能力,一般分为垂直面机动性和水平面机动性。
4.1 垂直面机动性
4.2 水平面机动性