碟形水下滑翔器是一种新型水下滑翔器,具有圆碟形外观设计,因此其具有全向运动特性,灵活性极强;具有低耗能、续航力持久等优点,既能在水下剖面内完成长时间、大范围的运动,又能同传统鱼雷形水下滑翔器一样完成螺旋回转运动;碟形水下滑翔器在创新性的微力矩控制技术的支持下,通过在机体内部设置微力矩控制装置,可以从根本上克服圆碟型水下滑翔器受到外界环境干扰易产生绕自身垂直轴旋转的缺点;与此同时,微力矩控制技术的提出使得碟形水下滑翔器能够实现零航速状态下的零回转半径的回转运动,并且能在滑翔过程中随意变换前进方向,这不仅提高了滑翔器的机动性,还实现了水下滑翔器在小水体内灵活机动的运动,大大降低了滑翔器对工作空间大小的要求,并将滑翔器的应用从深海延伸到了近海,拓展了其应用领域。本文以研究团队自行设计研发的第三代碟形水下滑翔器的样机为研究对象,将其动力学方程作为研究的重点。首先对碟形水下滑翔器进行运动学和动力学建模,参考并借鉴了国内外在水下滑翔器的水动力学方面的研究,结合碟形水下滑翔器自身特性,简化得到适用于碟形水下滑翔器的一套水动力学模型,二者联立得到研究其运动特性和滑翔性能的数学模型,再配合控制量的输入,此数学模型即可用来研究碟形水下滑翔器在指定控制量输入下的性能;然后对滑翔器空间动力学行为进行研究,仿真分析了滑翔器在纵剖面内的运动性能和控制量的最优组合;对滑翔器的空间回转运动和螺旋回转运动进行仿真,得到螺旋运动特征参数与重心偏移量的关系,初步研究了碟形水下滑翔器回转运动的操控方式,验证了碟形水下滑翔器同传统水下滑翔器一样可以实现螺旋回转运动,只是操控方式不同。最后,对设置了微力矩装置的碟形水下滑翔器在小水体内的运动进行分析讨论。不仅对创新性设计的微力矩装置在不同工况下的可行性进行了论证,还对碟形水下滑翔器的零航速零回转半径的回转运动以及滑翔过程中的回转运动进行建模仿真,分析这种独特回转运动方式中各个参数对回转运动性能的影响,指导碟形水下滑翔器的优化设计。