控制理论与应用

作者：赵佐权,陈本美

单位：香港中文大学机械与自动化系,香港中文大学机械与自动化系

关键词：中大飞板; 无人水面船; 水翼船

基金：香港特别行政区政府的InnoHK通过香港物流机器人研究中心项目,香港特别行政区研究资助委员会项目(14217922,14209623,14209424)部分 资助.

针对目前自主水中载具存在的运行速度慢,工作范围有限问题,本文设计了一款新型高速单杆无人水翼船:中大飞板.与传统自主水中载具不同,中大飞板具有3种运动模式,使其可以适用于不同的海洋任务.本文针对中大飞板的水翼模式展开深入研究.中大飞板的水翼模式借鉴了固定翼无人机的设计理念,将水翼作为机体的重要组成部分. 当水翼在水中运动时,会产生向上的升力,这一升力能够把船体抬离水面,减少船体与水的接触面积,进而降低船体前进时所受到的阻力.由于阻力大幅降低,中大飞板得以实现更快的前进速度,更低的能量消耗以及更广阔的工作范围.同时,依据伯努利原理,水翼的升力与速度的平方成正比,因此中大飞板更快的前进速度使中大飞板具备更强的负载能力.本文详细地介绍了中大飞板的工作原理,设计过程以及控制方法,并通过实验验证了设计方法的有效性,以及中大飞板相较于传统单体船和双体船的优越性能.中大飞板的更多详情可以通过以下链接查看:https://b23.tv/UHw7KOp.

来源：2025年第11期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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