مدلسازي و شبيه سازي براي كنترل شناور زيردريايي بر پايه مخزن بالاست

در اين مقاله يك روش مدلسازي يكپارچه براي غوص سيستم شناور زيرسطحي ارائه شده است. اين شناور مجهز به مخازن بالاست براي تنظيم موقعيت در عمق است. ساختار مدل سيستم بالاست شامل يك كپسول هواي فشرده و مخزن بالاست مي باشد كه در طول زيردريايي براساس تنظيم مركز جرم در سه نقطه قرار گرفته است. براي مدلسازي نيروهاي ايجاد كننده اختلال و اغتشاش يعني نيروهايي كه در محيط دريا باعث بهم ريخن معادلات اوليه مي¬شوند، عواملي نظير تراكم پذيري سيستم، تغيير چگالي آب دريا و ديگر نيروهاي ناشي از محيط دريا در نظر گرفته شده است. ضريب تخليه اريفيس سيستم كه در شيرهاي ورود هوا از كپسول به مخزن و شير تخليه هوا از مخزن قرار گرفته است، محاسبه شده است. خطي سازي¬هاي لازمه در روابط هيدروديناميكي سيستم براي جلوگيري از مشكلات حل مسئله انجام شده است. براي نشان دادن دقت مدلسازي، شبيه سازي عددي براي فرآيند دميدن هوا به تانك و خروج هوا از آن در نرم افزار متلب صورت گرفته است. براي اين شبيه سازي ها، سيستم فيزيكي چند دامنه متلب (Simscape) استفاده و معرفي گرديده است. شبيه سازي مانور زيردريايي در دو گام انجام شده است. درابتدا آناليز ويژگي هاي سيستم بالاست و سپس مانور پذيري كامل سيستم شناوري بررسي شده است. براي شبيه سازي توانايي مانور زيردريايي، مانور تغيير عمق براساس معادلات هيدروليكي 6 درجه آزادي انجام مي شود.