【运动学】基于matlab模拟鱼雷航行附Matlab代码

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文章介绍了鱼雷航行的基础原理，包括使用导航设备如惯性系统进行自主导航，路径规划以适应环境和目标，以及通过控制尾翼实现机动。此外，动力系统和传感器在鱼雷航行中的作用也被提及。文中还包含一段Matlab仿真代码，用于模拟鱼雷航行的相关动态行为。

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⛄ 内容介绍

鱼雷航行是指鱼雷在水中进行导航和航行的过程。下面是关于鱼雷航行的一些基本原理和步推进装置获得初速度。

自导航：鱼雷通常搭载了各种导航设备，如惯性导航系统、陀螺仪、加速度计、深度传感器等。这些设备帮助鱼雷获取姿态、速度和位置信息，并用于自主导航。
路径规划：在鱼雷发射前或发射后，根据任务要求和环境条件，预先设计或实时调整鱼雷的航行路径。路径规划可能考虑避开障碍物、追踪目标等因素。
控制和机动：鱼雷通过控制尾翼或舵来进行转向和机动。调整尾翼或舵的位置和角度可以控制鱼雷的转向、升降和动态姿态稳定等：鱼雷可能搭载有声纳或其他传感器，用于目标检测和跟踪。这些传感器帮助鱼雷在水中探据检测结果调整航向和速度。
动力：通常搭载一定数量的能源，如电池引擎，用于提供持续的动力供应，以维持鱼雷的航行。

⛄ 部分代码

function sys=mdlDerivatives(t,x)global B G M XC YC ZC Jx Jy Jz Lu S L tlglobal Cxglobal Cyalfa Cyde Cywzglobal Czbeta Czdr Czwyglobal Mxbeta Mxdr Mxdd Mxwx Mxwy Mxpglobal Mybeta Mydr Mywyglobal Mzalfa Mzde Mzwzglobal L11 L22 L26 L33 L44 L55 L66 L35vx=x(1);vy=x(2);vz=x(3);wx=x(4);wy=x(5);wz=x(6);pesi=x(7);sita=x(8);fai=x(9);dr=0;dd=0;de=0;tl=10672;v2=vx*vx+vy*vy+vz*vz;v=sqrt(v2);alfa=atan(-vy/vx);vxy=sqrt(vx*vx+vy*vy);beta=atan(vz/vxy);salfa=sin(alfa);calfa=cos(alfa);sbeta=sin(beta);cbeta=cos(beta);cpesi=cos(pesi);spesi=sin(pesi);csita=cos(sita);ssita=sin(sita);cfai=cos(fai);sfai=sin(fai);CVB=[calfa*cbeta,       salfa,      -calfa*sbeta;        -salfa*cbeta,       calfa,        salfa*sbeta;         sbeta,                0,              cbeta];CEB=[csita*cpesi,                               ssita,              -csita*spesi;        -ssita*cpesi*cfai+spesi*sfai,       csita*cfai,         ssita*spesi*cfai+cpesi*sfai;         ssita*cpesi*sfai+spesi*cfai,       -csita*sfai,        -ssita*spesi*sfai+cpesi*cfai];a=[M+L11,            0,                0,                   0,                  M*ZC,              -M*YC;     0,                     M+L22,       0,                  -M*ZC,           0,                      M*XC+L26;     0,                     0,                M+L33,           M*YC,           L35-M*XC,         0;     0,                     -M*ZC,        M*YC,             Jx+L44,         0,                      0;     M*ZC,              0,                 L35-M*XC,     0,                 Jy+L55,              0;    -M*YC,              M*XC+L26,  0,                   0,                  0,                      Jz+L66];fs=CVB*[-Cx*0.5*Lu*v2*S;              Cyalfa*0.5*Lu*v2*S*alfa+Cywz*0.5*Lu*S*L*v*wz;              Czbeta*0.5*Lu*v2*S*beta+Czwy*0.5*Lu*S*L*v*wy];% +Mxwy*0.5*Lu*S*L^2*wy*vms=[Mxbeta*0.5*Lu*S*L*v2*beta+Mxwx*0.5*Lu*S*L^2*wx*v+Mxp*v2;        Mybeta*0.5*Lu*S*L*v2*beta+Mywy*0.5*Lu*S*L^2*wy*v;        Mzalfa*0.5*Lu*S*L*v2*alfa+Mzwz*0.5*Lu*S*L^2*wz*v];fg=CEB*[0;B-G;0];mg=[0,-ZC,YC;ZC,0,-XC;-YC,XC,0]*CEB*[0;-G;0];ft=[-M*(vz*wy-vy*wz+YC*wx*wy+ZC*wx*wz-XC*(wy^2+wz^2));      -M*(vx*wz-vz*wx+ZC*wy*wz+XC*wy*wx-YC*(wz^2+wx^2));      -M*(vy*wx-vx*wy+XC*wz*wx+YC*wz*wy-ZC*(wx^2+wy^2))];mt=[-M*(YC*(vy*wx-vx*wy)+ZC*(vz*wx-vx*wz))-(Jz-Jy)*wy*wz;        -M*(ZC*(vz*wy-vy*wz)+XC*(vx*wy-vy*wx))-(Jx-Jz)*wz*wx;        -M*(XC*(vx*wz-vz*wx)+YC*(vy*wz-vz*wy))-(Jy-Jx)*wx*wy];ftl=[tl;0;0];duo=[0,                                 0,                                      0;         0,                                 0,                                      Cyde*0.5*Lu*v2*S;        Czdr*0.5*Lu*v2*S,          0,                                      0;        Mxdr*0.5*Lu*S*L*v2,       Mxdd*0.5*Lu*S*L*v2,        0;        Mydr*0.5*Lu*S*L*v2,      0,                                       0;        0,                                  0,                                      Mzde*0.5*Lu*S*L*v2]*[dr;dd;de];f=[(fs+fg+ft+ftl);(ms+mg+mt)]+duo;df(1:6)=a\f;df(7:9)=[0,         cfai/csita,         -sfai/csita;            0,          sfai,                   cfai;            1,        -cfai*tan(sita),      sfai*tan(sita)]*[wx;wy;wz];df(10:12)=CEB'*[vx;vy;vz];sys=df';