基于变值法的船型优化层次分析法模型研究

采用层次分析法理论和变值法,提出船舶船型技术经济性层次分析方法,建立起船舶船型经济评价的层次分析数学模型。通过对珠江干线3000吨级散货船的船型进行实例研究分析,得出了船型优化综合评价指标的排序,得出综合最优船型。在此基础上,对影响船型方案的参数进行敏感性分析。本文提出的船型方案层次分析的经济评价方法,对优化船型的优化设计具有理论研究和实用价值。     

基于多目标遗传算法的船舶修理计划优化研究

针对船舶修理工作中的计划任务分配问题,提出了基于多目标遗传算法的船舶修理计划优化的方法。将修理经费和时间作为两个追求的目标函数,采用改进的非支配解排序的多目标进化算法（NSGA II）对优化模型进行了求解,得到了任务分配的Pareto优化解。这种方法能够比通常的加权和方法得到更多的计划方案,能够给任务制订者更多的选择。文中计算了一个维修任务分配例子,并且和通常单目标优化结果进行了比较,表明了该方法的有效性和实用性。     

基于改进混沌优化算法的船舶综合负荷模型参数辨识

参数在线辨识是目前电力系统负荷建模的主要手段,而在辨识方法上主要使用了优化类算法.首先改进以往混沌优化算法的流程,增加参数搜索范围自动缩小的功能,减少一次混沌序列生成的步骤.对测试函数的优化结果表明改进算法在保证精度的基础上大大提高了寻优速度.然后,将该改进算法应用到了船舶综合负荷模型的参数辨识上,仿真结果说明该算法寻优速度快,并且有良好的辨识精度.通过对仿真结果的分析指出,对于负荷模型参数辨识,合理缩小参数寻优范围有助于提高算法的精度.     

基于PHM的船舶维修大纲的优化研究

为了改变船舶落后的传统维修理念,完善并优化设备的维修大纲和维护计划,引入故障诊断与健康管理(PHM)技术,建立了基于PHM的船舶维修大纲的优化系统,并介绍了系统的体系结构、工作平台和优化流程。以某航道单位挖泥船为对象进行实例分析,剖析其全寿命周期维修性变化趋势,通过维修大纲的优化提高了船舶设备的可靠性和维修性。     

船舶航向模糊自适应云模型控制

为了解决船舶航向云模型控制器驱动参数的自适应问题,将模糊自整定方法引入到云模型控制器设计中,设计了模糊自适应云模型控制器,并进行了仿真对比试验。结果表明,该控制器可以使船舶航向控制在动态和稳态上都具有较好的精度,超调量小、控制效果良好。     

基于能量熵的船舶电力系统脆性分析

首次将能量熵引入到船舶电力系统脆性研究中,定义研究船舶电力系统的电压熵、电流熵、频率熵.通过对船舶电力系统能量熵的研究,为船舶电力系统脆性熵的研究提供理论基础和重要的参考依据.仿真表明,能量熵能反映船舶电力系统的脆性特性.     

基于遗传-混沌算法的船舶动力学性能综合优化研究

将遗传算法和混沌算法复合构造了一种遗传混沌算法,并将其应用于船舶动力学性能综合优化计算问题,编制了界面友好的vc＋＋软件。计算结果表明,该软件运行稳定可靠;该算法不但能有效地克服遗传算法的早熟问题,而且耗时少,计算效率高。使用该软件能方便地得到各设计变量的动力学综合最优可能性分布函数,为船舶设计方案的综合评估及其船型参数的综合决策准备了条件。该软件具有较强的实用性,具有推广意义。     

基于形貌优化的某船用油柜结构优化设计

由于油柜结构设计不合理,经常会出现结构疲劳断裂、剪切破坏现象,给船舶航行带来了巨大的安全挑战。为改善油柜结构抗疲劳能力,本文基于HYPERMESH软件建立油柜结构的有限元模型,并对该结构进行模态分析,为形貌优化选择合适的目标函数。形貌优化以节点位移作为设计变量,以结构前两阶固有频率作为目标函数,使之最大化,来提高结构刚度。优化结果表明:油柜第1阶固有频率值提高102%;第2阶固有频率提高99%。优化得出的压延筋形状类似于"O"型,适合于冲压工艺进行加工,可以有效提高油柜结构刚度,降低疲劳破坏几率。     

基于以太网的舰船动力信息系统构建与应用

舰船动力系统是整个船舶的核心,其不仅提供船舶航行的动力,同时为船舶的各项功能和生活提供电力。随着舰船动力系统的快速发展,传统的基于现场总线的动力信息交换系统,已经逐渐无法满足实际需求。以太网作为一种成熟、高效的网络通信技术,则可以在一定程度上弥补现场总线的不足,满足日益提升的通信要求。本文对如何构建基于以太网的舰船动力信息系统进行了研究,分析了动力信息系统通信的具体需求,设计了一种新型的基于以太网技术的舰船动力信息系统,并在OPNET仿真平台上进行了验证,证明了本文提出方案的可行性。     

基于层次-模糊综合分析的大型豪华邮轮防横倾系统评估

从邮轮乘客的安全性与舒适性的角度出发,邮轮防横倾系统为保证邮轮的安全稳定航行承担了重要作用。考虑到邮轮防横倾系统的影响因素存在复杂性与随机性,本文根据其功能与运行原理,运用层次分析法(AHP)提出建立以经济性、可靠性、安全性指标为准则层的质量评估体系。采用层次-模糊综合分析法对邮轮防横倾系统进行综合评估,分析各影响因素对邮轮防横倾系统的权重关系,建立经济性、可靠性、安全性指标的隶属度评价矩阵。以某型豪华邮轮防横倾系统为例,通过层次分析法构造判断矩阵,计算结果表明经济性、可靠性、安全性指标的权重分别为0.078,0.263,0.659,利用模糊综合评估方法实现邮轮防横倾系统设计方案的评估。     

Design of robust fuzzy controller for ship course-tracking based on RBF network and backstepping approach

1 Introduction1 Recently, adaptive control approaches based on fuzzy neural network (FNN) have been studied in a lot of papers [1–4]. FNN combines the capability of fuzzy reasoning in handling uncertain information and the capability of artificial neural…     

基于模糊综合评判的舰载通信安全设备效能评估

舰载通信安全设备是舰艇的重要通信设备,担负着海上舰艇与各种信息平台之间重要信息的加解密及传递任务,是保障海上作战指挥的重要环节,对其进行效能分析及评估研究显得尤为重要和迫切.针对舰载通信安全设备的自身特点,通过对设备结构和功能的系统分析,建立了舰载通信安全设备的效能评估指标体系,给出了基于模糊综合评判的舰载通信安全设备效能评估方法,实例验证了模型及方法的可行性和有效性,为设备的设计、研制等提供了依据.     

全局优化算法在船舶结构优化设计中的应用

为了提高船舶龙骨结构在受力过程中应力分布的均匀性和提高材料的利用率,本文采用Hypermesh软件建立了龙骨结构有限元模型,并结合其MORPH功能定义筋板形状变量,建立形状优化模型。随后,将全局优化算法与形状优化模型相结合,对船舶龙骨结构进行优化设计。结果表明,在筋板交错位置增加筋板高度能够有效提升龙骨结构整体刚度,其余位置可以采用较小的筋板高度。本文研究可为船舶龙骨结构改进设计提供参考。     

基于模糊综合决策及Shannon熵的关键链缓冲确定方法

为了进一步推广关键链方法在项目管理中的运用,对关键链缓冲的设置问题进行了探讨．通过将模糊综合决策和Shannon熵的结合,综合了“专家”和“一线工人”两方面对项目的评价信息,使得所提的方法更具针对性．采用本方法可以使得关键链缓冲数量设置适当,能够较好地应对项目管理中的不确定性．最后,通过一个算例在MATLAB7．0平台上用正态分布模拟各活动的实际运行情况,说明了此方法的可行性及优越性．     

基于设计空间探索的型线自动优化

船舶型线优化是改善船舶阻力性能、提高运行经济性的关键环节.文中将型线修改、阻力CFD模拟、设计空间探索优化等流程整合在一起,创建了一个型线"自动优化"的平台.在该平台上实现了对美国海军水面作战中心(Naval Surface Warfare Center)潜艇模型DTRC Model 5470艏部型线的自动优化,得出了一个阻力性能最优的艏部型线方案.经过模型拖曳试验验证,证明了该种"自动优化"方案的可行性与有效性.     

基于动态罚因子的多学科协同优化算法及其在船舶设计中的应用

针对标准协同优化算法求解复杂系统工程问题的缺陷,提出了一种改进的协同优化算法,并将其应用于油船总体概念设计阶段。改进协同优化算法将系统级一致性约束最优化问题通过罚函数方法转化为一个无约束优化问题。同时,给出了两种不同的基于差异信息的动态可调罚系数,以保证在优化初期,系统级设计变量与学科级共享变量相差较大时,惩罚力度也大,促使一致性差异在总目标函数中占主导地位,则一致性差异将迅速下降。随着优化的进行,罚系数变小,惩罚力度减轻,目标函数的收敛加快。通过对MDO测试函数算例与标准协同优化和其他典型的改进协同算法的比较,验证了该方法在优化结果的可靠性和稳定性等方面有优势。最后,应用改进的协同优化算法求解以油船造价为系统级目标协同浮性与稳性、快速性等4个子学科的多学科优化问题以体现其工程实用性。     

基于船舶兴波能量守恒的形状因子算法

为了拓展传统的根据船模阻力试验数据确定形状因子计算方法的适用测量速度范围,文章提出了基于船舶兴波能量守恒的形状因子计算方法。该算法以兴波阻力系数的理论近似表达式取代ITTC（1978）方法的兴波阻力系数近似表达式,采用梯度下降最优算法对船模阻力试验数据进行数值拟合计算求得形状因子。以4250 TEU集装箱船作为算例,将文中算法同传统的普鲁哈斯卡法和ITTC（1978）方法的计算结果进行了比较,验证了该算法的合理性和精确性。     

基于曲面插值算法的KCS船球鼻艏形状优化

本文应用一种基于控制点阵的曲面形状控制算法改变球鼻艏的几何变形,通过增加点阵的数量,以改善球鼻艏与船体过渡的几何光顺性,运用多岛遗传算法数值设计兴波阻力最小的球鼻艏形状.针对KCS船舶,对3个不同点阵数量开展了球鼻艏形状优化设计,结果表明,增加点阵数量能有效地提高球鼻艏与船体过渡的几何光顺性,同时也保证了减阻效果,最优...     

基于进化超图的虚拟舰船信息描述原理研究

虚拟舰船的实现将大大提高舰船研制的效率,研制中的虚拟样舰的数据信息、行为信息和过程信息具有层次性和可分型的特点.进化超图理论将虚拟舰船信息进行形式化的描述,来表现处于研制过程不同阶段的虚拟样舰的信息.虚拟舰船模型中进化超图理论的实践,对实现舰船并行研制中各任务的知识处理、协同和集成具有重要意义.     

模糊混沌算法及其在船舶性能或结构特性综合优化的应用研究

将限界搜索模糊优化与混沌算法复合构成限界搜索模糊混沌算法,并将其应用于大中型船舶性能或结构特性综合优化计算分析中.建立了以加权和形式为目标函数的综合优化数学模型,编制了计算软件,进行了大量对比计算.计算结果表明:这些优化方法和计算软件界面友好、可靠性和计算效率高,并且具有较高的实用性,运用于大中型船舶性能或结构特性综合优化是切实可行的;对于大中型船舶方案或初步设计也有使用价值.