基于协同差分进化算法的船舶分支管路布局优化设计

分支管路是船舶管路系统中最常见和最重要的管路形式。基于协同进化算法和差分进化算法，提出了一种船舶分支管路的新型优化设计方法，并通过3组仿真算例验证了所提优化方法的有效性和实用性。与现有的船舶分支管路设计方法相比，所提优化方法不依赖于网格空间，节省了预处理计算时间和内存；此外，所提优化方法能够对分支管路的每条分支进行并行优化设计，具有较强的全局搜索能力。研究内容对船舶管路智能化设计具有一定意义。     

中压直流综合电力系统燃油经济性调度策略研究

由于研究对象、运行要求及调控手段的差异，陆用电力系统与传统船用电力系统的燃油经济性策略无法直接应用于中压直流综合电力系统。针对中压直流综合电力系统能量优化调控需求，建立了综合电力系统燃油经济性调度模型，提出了基于分层优化方法的系统燃油经济性调度优化算法，实现了对整流发电机组出力的优化，同时提出了适用于中压直流综合电力系统燃油经济性优化调度实现方法，实现了发电机出力的优化调度，并通过仿真试验验证了所提出方法的有效性。     

基于优化平台思想的舰船结构优化设计

根据舰船结构优化设计的需求，提出了一种新的优化程序的设计思想——优化平台。所谓优化平台，即将各种优化处理手段编制成为优化软件的公用模块，而任何一种优化模型和优化方法，只需按照规定的接口链接到公用模块上，即可具有系统所提供的各种功能。这一思想将优化系统划分为优化处理系统、优化方法系统、优化模型系统。依据优化平台的理念，编制了多用舰船结构优化系统，并应用该系统进行了某护卫舰的结构优化设计，验证了优化平台思想的先进性和可行性。     

内河水上服务区布局选址方法研究

首先研究了内河水上服务区功能，提出了服务区布局选址原则与步骤，然后在此基础上构建了多目标优化评价指标体系，建立了基于神经网络模型的服务区布局选址优化数学模型。通过对模型优缺点分析，表明运用该方法所得出的服务区布局选址结果具有较好的客观性，避免了单纯依据经验判断带来的主观臆测性，并可推广至类似工程的布局选址实践中。     

基于虚拟阻抗的船舶轴带逆变器并联控制

分析了采用下垂控制方法时并联运行的逆变器不能实现功率均分的原因，对此提出一种新的改进策略，通过设计自适应的虚拟阻抗来实现逆变器合并阻抗达到匹配，并使逆变器的合并阻抗满足功率均分和抑制环流的重要条件，并采用小信号模型分析法进行稳定性分析和参数优化。利用MATLAB/Simulink对所提方法进行了仿真验证，表明方法在理论上的正确性，具有一定的工程可行性。     

基于ANSYS的船舶轴系校中的双向优化研究

介绍了船舶轴系校中的双向优化计算的基本理论，建立了双向优化的物理模型和数学模型，并基于ANSYS环境提出了一种轴系校中优化的计算方法，并通过工程实例验证了该方法的适用性，对船舶轴系校中设计具有一定的指导意义。     

基座设计对隔振效果的影响分析与优化方法研究

本文详细探讨了基座设计对隔振效果影响,并提出在不改变基座结构形式和保持总质量基本不变等前提下,通过优化基座结构变量提高基座首阶弹性频率以提高基座阻抗的方法。利用提出的方法进行某柴油发电机组浮筏隔振装置的实船基座优化实例分析和验证,结果表明,所提出的基座优化方法可以有效提高基座的弹性模态频率,从而达到提高基座阻抗和降低基座振级的目的,对工程应用中提高隔振装置性能具有较好的参考意义。     

水面舰船结构设计的舯剖面优化

在水面舰船的结构设计中，为了有更多空间装载武备，船体重量最小化显得尤为重要。然而，因为要考虑大量的设计变量和强度约束条件，所以常规结构优化方法总是要进行多次反复设计。这些方法的缺点就是它们不能很好地反映设计师的经验和知识。新提出的水面舰艇结构优化设计的有效、实用方法，采用了从整体优化到详细优化的三步优化过程。它有让设计师参与每一步骤的用户界面。最后，将所开发的计算系统运用于以往的设计模型，验证其实用性。     

基于质量优化目标的舱口盖结构设计及强度校核

舱口盖在实际工程应用时，会对强度与质量同时提出较为严苛的设计指标，这对舱口盖的结构设计工作带来了挑战。鉴此，该文以俄罗斯Ice Resistant Self-Propelled Drifting Platform工程为例，提出一种基于质量优化目标的舱口盖设计思路。首先，分析了所研究舱口盖的功能要求，采用部分量比例优化的手段进行方案设计；然后，通过ABAQUS进行有限元强度与挠度校核，进一步探讨了结构的应力集中问题并提出方案对结构进行优化；最后，通过弧长法进行初始缺陷的非线性屈曲强度校核。结构优化后的舱口盖质量减轻4.3%，整体刚性提高11%，屈服强度和屈曲强度均满足要求。实际应用结果表明：该设计思路可为同类型舱口盖设计提供借鉴参考。     

基于混合遗传算法的无人船自动航向控制方法

本文针对无人船航向控制提出了基于模糊及遗传算法的控制策略。考虑无人船航向控制，以及无人船航向控制具有强非线性和不确定性，本文将智能策略和常规策略作为无人船航向的舵角控制作为主要控制框架。通过导引律计算期望的角度，并根据自主船的无人船航向控制动态模型进行分析。该模型考虑了舵和船舶推进系统的物理阈值，提出了一种适用于不同无人船航向控制的自适应控制算法，借助增益调度方法(GS)，利用PID控制器和遗传算法(GA)对不同的操作点进行全流程的(GS-PID-GA)混合优化。通过真实数据比例缩小进行模型实验并与传统控制方法进行比较，验证了所提出的控制方法的有效性。     

基于禁忌搜索的随舰备件优化配置方法

为解决舰船装备保障要求高与备件资源存储空间有限的矛盾，提出一种基于禁忌搜索算法的随舰备件优化配置方法。采用多智能体技术建立装备维修保障工作流程的仿真运行模型，通过仿真计算备件的满足率和利用率，评估给定配置方案下的保障效能，并得到一组可行的初始方案；在此基础上，以规定的备件满足率为约束条件，以备件携带数量为优化目标，结合多智能体评估模型和禁忌搜索算法对备件配置方案进行优化求解。以舰炮装备为例对该优化配置方法的有效性进行验证，结果表明所提方法具有较强的有效性和优越性，可供随舰备件配置方案的设计参考。     

用带优化的非线性PID控制方法设计鱼雷控制器

提出了一种带优化修正函数的非线性PID控制器设计方法，通过对控制器参数离线寻优，并对修正函数在线优化调整，可用它设计出性能优良且易于工程实现的控制器。然后用该法为某型鱼雷非线性系统设计了弹道深度控制器并在各种入水条件下进行了仿真研究。仿真结果表明，所设计的鱼雷非线性弹道深度控制系统具有良好的动、静态特性，且对鱼雷入水条件的变化具有较强的适应性。     

船舶光伏逆变器LCL滤波电路结构设计与参数优化方法

本文针对光伏发电系统与柴油发电机组构成的混合动力船舶,研究其电力系统结构及光伏逆变器PQ控制策略；针对光伏逆变器中LCL滤波器固有的谐振尖峰、及传统滤波电容串电阻降低高频谐波抑制能力的问题,提出了网侧电感并联L-R的无源阻尼LCL电路结构,并通过所该电路结构数学模型进行了频率特性与谐波抑制能力研究,揭示了其优良的高频谐波抑制特性,并获得该电路结构的参数优化方法。仿真结果表明,所提出的电路结构及参数优化方法在大为降低谐振峰值的同时,提高了对高频谐波的抑制能力。所提出的电路结构及参数优化方法在船舶光伏逆变器的应用领域具有广泛应用前景。     

用最优化计算方法进行核潜艇型线光顺设计

通过对核潜艇型线光顺设计问题的数学分析，建立了核潜艇型线光顺设计问题的数学模型，提出了用约束最优化计算方法进行核潜艇型线优化设计，并通过混合罚函数法和增广Ｌａｇｒａｎｇｅ乘法子现任中最优化计算方法的对比，验证了增广Ｌａｇａｎｇｅ乘子法的优越性。     

码头建设吨级的系统经济优化

港口是货物运输大系统中的重要环节，确定和优化泊位的建设吨级是项目可研阶段的重要内容之一。文章从运输大系统出发，以华南某港为实例，建立相应的运输方案系统模型，通过分析提出了泊位建设吨级的经济优化方法。     

圆形微带天线谐振频率的混沌粒子群神经网络集成建模

谐振频率是微带天线设计过程中最重要的一个参数，直接决定设计的成败．本文提出二进制粒子群优化算法的选择性神经网络集成方法，通过粒子群优化算法合理选择组成神经网络集成的各个神经网络，使个体间保持较大的差异度．为有效保证粒子群优化算法的粒子多样性，在迭代过程中加入混沌变异．基于该混沌粒子群算法的神经网络集成对圆形微带天线的谐振频率进行建模．仿真试验表明，混沌粒子群优化算法是组合优化权值的有效方法，可以有效提高神经网络集成的泛化能力，基于该算法所建立的圆形微带天线的谐振频率模型好于此问题的已有结论．     

一种基于改进的减缩模型修正方法

提出一种改进的模型修正方法,该方法采用多目标优化技术使得结构的减缩模型与实测结果相吻合。即首先建立一个多目标优化模型,其中包括一个关于单元修正系数的隐式非线性特征方程组,然后通过遗传算法来求解该多目标优化问题,来同时实现模型修正和损伤检测。文中通过对一个悬臂梁的数值仿真,表明本文所提出的方法的有效性,即在较大的测量噪声的情况下,同时具有模型修正和损伤检测两种功能,且较改进前的基于迭代的方法具有更好的噪声鲁棒性。     

无轴轮缘推进器电机与水力部件耦合优化设计研究

针对目前无轴推进器电机与水力部件设计时多未考虑两者耦合的问题,本文提出两者耦合的优化设计方法.采用多参数非线性优化方法,基于电机和导管螺旋桨设计理论公式,并考虑无轴推进器电机转子的直径等同于螺旋桨内径加上叶梢间隙,以及螺旋桨输出转矩加上间隙的摩擦转矩值作为电机输入转矩的关系,建立了一种新型优化设计模型,通过优化方法进行迭代分析,利用5.5 kW无轴推进器进行方法验证.研究结果表明,所提出的优化方法有效地考虑了无轴推进器电机与水力部件的耦合关系,可对推进器效率进行综合优化.     

基于最大覆盖的平流层飞艇配置优化方法研究

配置优化问题是平流层飞艇执行预警监控任务的关键问题,针对地面目标分布随机、多艘飞艇监控能力不等的情况所带来的一系列配置难题,提出了一种基于目标数量最大化覆盖的飞艇配置优化方法,构建了该问题的简易模型,通过设计的优化算法对模型进行求解,得到了多艘飞艇对离散目标点监控的优化配置方案.通过实验验证,该方法提高了多艘飞艇对地观测的有效覆盖率,减少了目标点的重复覆盖,合理布置飞艇资源提高了军事监控能力.     

基于粒子群算法的压气机热力学模型研究

压气机性能对涡轮增压柴油机性能影响显著，也是仿真计算的难点和重点。压气机热力学模型虽原理清晰、扩展性好，但模型参数获取比较困难。为克服这一难题，该文提出利用实验图谱，基于粒子群算法对压气机特征参数进行优化建模的方法。利用所获取压气机有限范围内的特性图谱，选取多个参数作为建模的优化参数，包括进出口直径、叶轮入口角、扩压器入口角、叶片后弯角与叶轮出口宽度等，将优化后热力学模型计算结果与实际特性图谱进行比较。结果表明：该方法所建立的热力学模型能够较好地匹配实验图谱，扩大了压气机模型的适用工况范围。