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随着对自治式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle)的研究不断深入,人们开始探究机器人有效的回收方法,深水回收有诸多优点而引起广泛关注。由于深水回收过程的特殊性,AUV在靠近壁面运动时与无界流场条件下相比,壁面间的相互影响所引起的水动力干扰会使水动力性能发生复杂的变化。除回收过程外,AUV在平壁面附近运动的其它种种情况,都不可回避地需要解决水动力干扰问题。 对水动力干扰问题的研究,现已有很多理论和数值计算方法。本文所依据的是水动力干扰试验,试验在AUV具有不同的前向速度、与平壁面之间不同距离和不同俯仰角的情况下进行。水动力干扰主要表现为纵向力、垂向力和俯仰力矩与无界流场相比有较大改(?),其它水动力分量未在文中讨论。 由于AUV在壁面附近运动与在无界流场中时的水动力性能完全不同,本文在比较水动力干扰的作用效果的基础上,建立了AUV运动数学模型,并按回收要求设计了五自由度的控制系统。通过系统仿真,分析了AUV在靠近边界面时的水动力性能随与边界面距离和攻角变化的规律,并验证了控制系统的可靠性。