徐超，刘刚，徐国华，李逢园，翟云峰

华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉430074

基于泵控液压舵机的潜艇深度及纵倾控制

徐超，刘刚，徐国华，李逢园，翟云峰

华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉430074

［目的］针对不同工况、复杂环境下的潜艇运动控制进行研究，解决高性能潜艇的实际控制问题并将其运用于搭建实际液压控制平台。［方法］以潜艇垂直面运动为重点，设计垂直面上纵倾和深度模型的解耦控制。基于泵控液压舵机模型和潜艇垂直面运动数学模型，运用快速终端滑模控制算法，通过仿真和试验对系统进行分析。［结果］结合液压系统模型与非线性控制算法的研究论证了该系统在潜艇垂直面运动控制上的鲁棒性与可靠性。与此同时，对液压舵机滞后、振荡性进行的仿真及试验分析，也表明系统可有效降低滑模变结构控制带来的抖振问题。［结论］该系统在模拟研究潜艇的控制特性问题方面具有工程应用价值。

泵控液压舵机；潜艇垂直面；纵倾控制；深度控制；纵倾角；滑模控制

0 引 言

为潜艇模拟水下操舵试验而设计并建造专用平台，集合围壳舵、艉升降舵、集成式液压站三者的液压系统并运用于真实潜艇结构体，可实现管路油液、机械机构的控制与监测。模拟潜艇的不同工况和复杂环境，搭建实际系统平台进行试验研究，可用于解决高性能潜艇的实际控制问题。

传统液压机构主要包含液压控制元件、执行机构和负载，液压舵机系统主要利用液体的不可压缩性及流量、流向的可控性来实现舵机的控制。……