仿蝠鱝潛水器設計理論與方法 潘光 曹勇 曹永輝等 9787030768995 【台灣高等教育出版社】

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書名：仿蝠鱝潛水器設計理論與方法
ISBN：9787030768995
出版社：科學
著編譯者：潘光 曹勇 曹永輝等
頁數：284
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1741252
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內容簡介

仿蝠鱝潛水器的結構設計、運動時的流場特性、控制算法與推進機理等涉及一系列複雜問題。如何使潛水器遊動特性與真魚相似，且具備持久續航能力、環境感知能力等是仿生潛水器設計所需要解決的重要問題。本書面向仿蝠鱝潛水器設計，系統介紹了仿生推進的流體動力學、結構設計、航行動力學、自動控制、能源與載荷等內容，為仿蝠鱝潛水器樣機研製奠定了理論與技術基礎。 本書可作為高等院校船舶與海洋工程、機械工程、武器系統與應用工程等學科專業教師、高年級本科生、研究生等的參考書，也可供生物交叉研究領域的科研人員和工程技術人員閱讀。

目錄

序
前言
第1章 緒論
1 1 魚類生物學基礎
1 2 仿蝠鱝潛水器的國內外研究進展
1 3 水動力實驗研究進展
1 4 仿蝠鱝潛水器的動力學建模簡介
1 5 仿生控制方法研究現狀
1 5 1 中樞模式發生器控制
1 5 2 基於模型的控制
1 6 潛水器能源系統的發展現狀
1 6 1 常見的幾種潛水器能源系統
1 6 2 多源能量分散式電能存儲技術
1 6 3 潛水器的能源管理策略
1 6 4 能源系統的健康狀態評估
1 7 潛水器載荷擴展研究現狀
參考文獻
第2章 蝠鱝的生物學特性和模擬分析
2 1 引言
2 2 生物形態學
2 2 1 生物原型分析
2 2 2 生物形態學分析
2 3 生物運動姿態獲取
2 3 1 前游姿態分析
2 3 2 偏航姿態分析
2 3 3 俯仰姿態分析
2 3 4 滑翔姿態分析
2 4 蝠鱝水動力計算方法
2 4 1 浸入邊界法
2 4 2 SGKS方法
2 4 3 水動力係數定義
2 4 4 網格無關性
2 4 5 時間步無關性
2 5 蝠鱝主動推進狀態水動力特性分析
2 5 1 展向柔性變形對水動力的影響
2 5 2 弦向柔性變形對水動力的影響
2 5 3 頻率及振幅對水動力的影響
2 6 蝠鱝滑翔姿態水動力特性分析
2 6 1 不同滑翔姿態下的模型建立
2 6 2 不同滑翔姿態下的水動力分析
2 7 本章小結
參考文獻
第3章 仿生胸鰭結構設計
3 1 引言
3 2 雙驅動多連桿結構設計
3 2 1 方案概述
3 2 2 胸鰭機構原理設計
3 2 3 擺旋機構幾何關係分析
3 2 4 擺旋機構運動分析
3 3 多驅動並聯結構設計
3 3 1 方案概述
3 3 2 胸鰭邊緣運動形式
3 3 3 驅動機構運動學分析
3 4 鰭條與鰭面結構設計
3 4 1 胸鰭柔性分布區域劃分
3 4 2 柔性鰭板分析
3 4 3 胸鰭鰭板材料選型
3 4 4 柔性鰭板模擬分析
3 5 本章小結
參考文獻
第4章 仿生胸鰭水動力實驗
4 1 引言
4 2 仿生胸鰭水動力實驗裝置及原理
4 2 1 循環水槽
4 2 2 力學感測器
4 2 3 PIV系統
4 3 仿生胸鰭水動力實驗測試平台
4 3 1 仿生胸鰭實驗模型設計
4 3 2 仿生胸鰭實驗測試系統
4 3 3 仿生胸鰭實驗測試方案
4 4 仿生胸鰭水動力性能實驗測試與分析
4 4 1 仿生胸鰭材料屬性對其水動力特性的影響
4 4 2 仿生胸鰭展向骨架柔性對其水動力特性的影響
4 4 3 仿生胸鰭截面翼型厚度對其水動力特性的影響
4 4 4 斯特勞哈爾數對仿生胸鰭水動力特性的影響
4 4 5 擺旋運動攻角對仿生胸鰭水動力特性的影響
4 4 6 非對稱振幅拍動對仿生胸鰭水動力特性的影響
4 4 7 非對稱頻率拍動對仿生胸鰭水動力特性的影響
4 5 仿生胸鰭流場特性實驗測試與分析
4 5 1 斯特勞哈爾數對仿生胸鰭流場特性的影響
4 5 2 擺旋運動攻角對仿生胸鰭流場特性的影響
4 5 3 非對稱振幅拍動對仿生胸鰭流場特性的影響
4 5 4 非對稱頻率拍動對仿生胸鰭流場特性的影響
4 6 本章小結
第5章 仿蝠鱝潛水器的動力學建模
5 1 引言
5 2 移動基座的多體系統
5 3 仿蝠鱝潛水器機構運動學
5 3 1 樣機介紹
5 3 2 運動學分析
5 4 仿蝠鱝潛水器動力學模型
5 4 1 流體動力學分析
5 4 2 牛頓-歐拉動力學方程
5 5 數值計算方法
5 5 1 步態函數設計
5 5 2 逆動力學模擬
5 6 模擬結果與分析
5 7 本章小結
參考文獻
第6章 仿蝠鱝潛水器單體運動控制
6 1 引言
6 2 CPG相位振蕩器
6 2 1 相位振蕩器模型構建
6 2 2 穩態振動特性分析
6 2 3 CPG控制拓撲網絡構建
6 2 4 遊動姿態仿生控制
6 3 無模型控制
6 3 1 模糊閉環控制
6 3 2 運動相似優化控制
6 4 基於模型的控制
6 4 1 關節空間控制
6 4 2 逆動力學控制
6 4 3 軌跡跟蹤
6 4 4 數值結果
6 5 本章小結
參考文獻
第7章 仿蝠鱝潛水器的能源系統設計及能源管控技術
7 1 引言
7 2 自主俘能系統設計
7 2 1 太陽能俘能技術
7 2 2 溫差能浮力驅動技術
7 2 3 仿蝠鱝潛水器的多模態運動與俘能協同匹配技術
7 3 柔性儲能系統設計
7 3 1 高性能柔性電極材料製備
7 3 2 柔性鋰電池結構設計及優化
7 3 3 適配複雜異構空間的柔性鋰電池技術
7 4 潛水器長時自持能源管理策略
7 4 1 多源能量分散式存儲技術
7 4 2 俘能-儲能系統能量自適應輸出策略
7 4 3 能源系統健康狀態評估與故障診斷
7 5 本章小結
參考文獻
第8章 仿蝠鱝潛水器樣機總體設計與實驗
8 1 引言
8 2 仿蝠鱝潛水器樣機總體設計技術
8 2 1 樣機總體設計技術簡述
8 2 2 仿生流體外形設計技術
8 2 3 多模態
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