邵志宇，边江楠，冯顺山，方东洋

（北京理工大学1.爆炸科学与技术国家重点实验室；2.机电学院 北京100081）

当细长航行体根据需要在近水面运动时，自由水面上的波浪力将对航行体的运动产生严重干扰；此外，使用泵喷射推进器推进的细长航行体在运动中存在稳定性降低、尾部水动力复杂等问题，特别当航行体进行频繁加、减速或转弯等灵巧运动时，由推进器水动力变化而产生的干扰不容忽视.为提高细长航行体的灵巧运动品质，需要采取控制措施对这些干扰进行抑制.

工程上鱼雷等细长航行体的运动控制一般采用深度差和纵倾角加权的双环控制、PID控制等方法.但是这些控制方法无法满足现代高性能航行体的控制要求，许多学者提出应用滑模变结构控制[1～3]、最优控制[4，5]、模糊控制[6，7]等现代控制设计方法设计其控制系统.但是，这些控制系统的控制对象并非是应用泵喷射推进器推进在近水面运动的细长航行体.

1 水下灵巧航行体动力学模型

使用2个坐标系定义水下灵巧航行体的六自由度运动.体坐标系Oxyz，原点为灵巧航行体的质心O，x轴沿灵巧航行体纵轴并指向前进方向，z轴垂直于x轴并指向下，y轴与x轴及z轴构成右手坐标系.惯性坐标系Oexeyeze选用北东地坐标系，原点是零时刻灵巧航行体的质心位置Oe.

为研究水下灵巧航行体的深度控制系统，应用滚转稳定控制将滚转角保持为0，此时可实现纵向运动与侧向运动之间的解耦，从而将……