湍流边界层电磁力控制系统和鱼雷模型电磁减阻实验

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1、密级分类号ＵＤＣ南ｆ漆藻乂咨禱ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±专业学位论文溫流边界层电磯力控制系统和鱼雷模型电磁减阻实驗￣（题名和副题名＾徐驰（作者姓名）指导教师姓名周本谋教授—罗加林高级工程师学位类别工程硕壬专业名称控制王程研究方向嵌入式控制系统技术论文提交时间２０１５．０３Ｃ。注１《》的类号；注明国际十进分类法ＵＤ硕壬考业学佐冷文瓶流边界层

2、电巧力控制系统和鱼雷模型电巧减阻实验作者：徐典指导教师：周本谋南京理工大学２０１５年３月２声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的一材料。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。—年研究生签名：的月曰？＾学位论文使用授巧声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，

3、可Ｗ借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。、？研究生签名／Ｊ：＞年＾月曰４ＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｍａｓｔｅｒｄｅｒｅｅｔｈｅｓｉｓｇＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｏｒｃｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｔｕｒｂｕｌｅｎｔｂｏｕｎｄａｒｌａｅｒａｎｄｔｏｒｅｄｏｍｏｄｅｌｙｙｐｄｒａｒｅｄｕｃｔｉｏｎｅｘｅｒｉｍｅｎｔ

4、ｇｐＢｙＸｕｃｈｉＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂＰｒｏｆ．ｚｈｏｕｂｅｎｍｏｕｙＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｊｇｙｇｙＪａｎｕａｒ２０１５ｙ，硕±学位论文端流边界层电磁力控制系统和鱼軍模型电磁减胜实验婚巧调巧本文基于电磁流体控制理论，结合数字信号处理技术和开关电源技术，设汁用于流体边界层控制实验的电磁力控制系统。并在中型实验水池中进行鱼雷模型电磁减阻控制实验。文章包括两大部分。一第部分为端流边界层电磁力控制系统

5、。文章分析了展向电磁力减小摩擦阻力机理，确定由控制电源和电磁激活板组成的电磁力控制系统方案。分析实验指标，设计基于ＤＳＰ２８１２的控制电源，从软硬件角度具体阐述了控制电源设计方法和要点；分析电磁激活板设计方法，Ｗ鱼雷模型为对象设计了与之配套的电磁激活板。第二部分为鱼雷模型边界层控制减阻实验。实验鱼雷模型长Ｉｍ，直径０．１ｍ，头部为半球结构，尾部为椎体结构。将电磁激活板包裹在鱼雷模型表面浸入实验水池中，由伺服拖车拖曳鱼雷模型进行对比实验。在鱼雷表面施加展向周期性变化的电磁力，通过应变

6、天平测量鱼雷航行阻力。实验研究表明；当鱼雷模型航速为化５ｍ／ｓ时，所Ｗ对激活板施加５Ｖ、７Ｖ电压，产生的展向电磁力没有。使鱼雷减阻分析原因为在该工况下，鱼雷模型流体边界层为层流状态，而在层流状态下，电磁力不具有减阻效果。当鱼雷航行速度提島到Ｉｍ／ｓ时，较高的速度和振动作用使鱼雷模型边界层进入滿流状态。在鱼雷模型表面施加展向电磁力，激活板电极电压加到７Ｖ，电流为１．５Ａ，频率４ＨＺ，鱼雷模型获得很好的减阻效果，平均减阻率约为１７．４７％。研究表明，，展向电磁力对揣流模式下回转

7、体具有减阻控制作用本文设计的电磁力控制系统适用于流体边界层电磁力控制实验。关键词：电磁力，边界层，电磁激活板，控制电源，ＤＳＰ，鱼雷减阻。ＩＩ硕壬学位论文端流边界层电磁力控制系统和鱼雷模型电磁减阻实验Ａｂｓ化ａｄＴｈｉｓｐａｐ巧ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｃｏｎｔｒｏｌ，ｄｅｓｉｇｎｓｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｏｒｃｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ

8、ｏｆｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｓｕｐｐｌｙｏｆｓｗｉｔｃｈｉｎｏｗｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏ．Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｅｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｔｏｒｅｄｏｇｐｇｙｇｎｐｐｄｒａ－ｇｏｄｅｌｗｅｒｅｍａｄｅｉｎｌａｒｅｓｃａｌｅｏｏｌ．ｍｇｐＴｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ拓ｒｃｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｄｅｖ