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。     

基于脆性熵理论的船舶电力系统脆性评价

将脆性理论引用到船舶电力系统研究中,通过对船舶电力系统脆性概率熵、脆性综合概率熵、脆性风险熵、脆性综合风险熵定义和研究来分析船舶电力系统的脆性.通过仿真表明以上定义能很好地评价船舶电力系统的脆性.     

基于相对熵排序的舰船甲板气流场评价方法

为有效开展对大型舰船甲板气流场的评估工作,提出一种基于相对熵排序的气流场评价方法。首先,数值模拟3艘国外大型舰船同一工况条件下的舰面空气流场状态,给出起飞、降落跑道气流场速度和甲板面压力变化等评价气流场的关键参数,然后,根据这些指标参数建立舰船甲板气流场的评价指标体系,其重要程度需依据相关领域的多位专家通过商讨后得出,最后,引入相对熵的概念改进传统的TOPSIS方法,对3艘舰船的气流场方案进行综合评价。应用实例表明,该方法可为舰船甲板气流场评价提供一种可行、有效的新途径。     

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.     

基于模糊神经网络的船舶自动驾驶仪的研究

分析了常规船舶自动驾驶仪存在的缺陷,针对船舶操作这种非纷陛、时变参数的控制对象,提出了一种基于模糊神经网络和Bang-Bang控制相结合的控制系统,提高了模糊控制系统的精度,最后通过仿真将模糊型船舶自动驾驶仪与基于模糊神经网络船舶自动驾驶仪的性能作了比较,结果表明后者的方法控制性能良好.     

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。     

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.     

基于博弈论的船舶电力系统脆性负熵流分析

将博弈论引入到船舶电力系统性负熵流研究中,研究表明,船舶电力系统务子系统对负熵的获取是满足极大熵准则下的非合作博弈.通过仿真表明船舶电力系统务子系统对负熵流的合理获取对船舶电力系统的安全稳定性至关重要.     

基于多目标优化算法NSGA Ⅱ的极地穿梭油轮型线设计

  目的  随着北极丰富油气资源的不断开采,需要大量满足极地航行要求的船舶。  方法  将非支配排序遗传算法（NSGA Ⅱ）应用于船体型线优化设计,提出极地船舶多目标优化方法。以船舶无冰静水阻力以及冰区航行阻力为优化目标,通过极地船舶排水量以及船舶能效设计指数EEDI两项标准进行船型筛选,快速实现满足冰区船舶装载量与EEDI排放要求的船型优化。以常规6.5万吨穿梭油轮为研究对象,采用全参数化建模方式,通过极地船舶多目标优化方法分别对3种不同艏部形式的船型进行优化,  结果  优化后的船型均满足冰区IA级航行要求,其中无冰静水阻力最大减小约12.94%,冰区最小推进功率最大减小约27.36%,  结论  有效验证了基于NSGA Ⅱ的极地船舶多目标优化方法的可行性与合理性。     

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。     

新能源船舶混合电力系统容量优化策略

在新能源船舶电力系统中,不合理的系统容量分配会引起电网的剧烈波动,增加能源消耗,提高用电成本等不利情况。为保证行驶的安全合理,提出一种考虑船舶横摇的新能源船舶混合电站系统的优化策略。该策略使用加入遗传算法交叉过程的多目标多约束粒子群算法,在考虑船舶航行时横摇的情况下,对船舶电力系统中柴油机的出力以及储能电池的容量进行优化配置,在保证船舶运行效率的同时,减少电力系统运行成本以及燃油消耗。以某远洋油轮为例,在一个航程内,优化后的船舶混合电站系统在满足用电可靠性的前提下,合理分配各电源出力,显著改善了电力系统的用电成本。     

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。     

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。     

基于快速性和耐波性的倒V型船首改型设计

利用CFD数值模拟仿真计算,以减摇减阻为目的,在倒V形船艏的基础上进行船艏改型设计。利用商业软件FineMarine对原型和改型的静水阻力、波浪增阻、纵摇幅值、升沉幅值、波浪中的运动响应等进行数值计算,并对比计算结果,评价改型效果。计算结果表明,改型后静水阻力、规则波中的升沉和纵摇均有不同幅度的减小。     

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。     

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.