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针对潜艇水下航行均衡控制的问题,论文基于扩展状态观测器原理,应用潜艇垂直面运动线性状态方程,建立了航速滤波和剩余加速度扩展状态观测器。以国际通用的一个潜艇模型为案例,开展Matlab/Simulink水下运动控制仿真。仿真结果表明,提出的算法能快速估计潜艇剩余浮力和剩余浮力矩,与传统的线性均衡公式相比,不仅提高了不均衡量的估计精度,而且大幅缩短了估算时间,有助于潜艇均衡控制品质的提升。