舰舵参数分析仪的设计与实现

介绍舰舵参数分析仪的设计与实现过程。该分析仪采用自适应遗传算法实现对舰船运动系统的参数辨识,并将参数辨识结果和舰船运行状况进行实时显示,从而为自动舵的开发和调试提供了科学依据。     

基于混合遗传—模拟退火算法的集装箱班轮航线配船模型

集装箱班轮航线配船是制订船舶生产计划的中心环节,是复杂的、多因素的系统优化问题,其目的是充分利用现有条件和资源,以最少的投入或消耗,换取最大的产出或效益。随着运筹学的兴起和发展,特别是线性规     

基于遗传算法的最小阻力船型优化设计

遗传算法是一种全局最优化算法,它能够克服传统优化方法的缺点和不足,从而获得全局最优解。因此,为了获得阻力性能更好的优良船型,将遗传算法进行适当改进并用于船型优化中,进行最小阻力船型优化设计,以非线性兴波阻力理论(Rankine源法)为基础,利用遗传算法并结合CAD技术进行船型优化设计。在优化过程中,把总阻力作为目标函数,设计变量取船型修改函数的参数,确保排水量为基本约束条件下,对船体前半体型线进行优化研究。选取某高速巡逻艇作为初始船型进行优化计算,获得的最优船型总阻力降低了13.1%,兴波阻力降低了21.7%,表明遗传算法用于船体线型优化设计是行之有效的。     

船艉结构静动态多目标优化设计

建立用于船体结构静动力学性能一体化设计优化的2种多目标优化模型:基于多目标遗传算法的多目标优化模型和基于多学科优化技术的多目标协同优化模型。模型均使用矩阵描述由板材厚度和骨材型号构成的离散设计变量集,以结构质量最小化和最大加速度最小化组成多目标函数。以某集装箱船艉部结构为例,对其进行了结构静力学、动力特性和动力响应的计算分析与优化设计。优化后的结构不仅具有更轻的质量、更低的振动水平,而且具有更高的固有频率储备,同时仍满足强度和刚度要求。     

基于多目标遗传算法的潜器外形优化设计

计算流体力学软件应用于潜水器外形优化设计时,精度虽高,但效率低下。因此研究了试验设计和响应面模型技术,提出了一个潜水器外形优化设计的策略。其基本思想是:首先应用Gambit软件的日志文件建立起水动力分析模型,然后根据设计要求选取设计变量,用试验设计的方法在设计变量空间里选取样本点并进行阻力性能计算,得到各样本点的响应,并建立阻力、包络体积的二阶多项式模型响应面模型。潜水器设计时需要考虑能源与设备布置要求,因此将阻力与体积作为艇型优化的两个目标,研究了多目标遗传算法,并给出了Pareto最优解集。结果表明,文中采用近似模型的艇型优化过程,不但效率得到提高,精度也能得到保证,而且由CFD结果建立的阻力估算公式可以为后续设计带来很高的参考价值。     

大型军用仓库资源配置规划研究

针对大型军用仓库的资源配置规划需求,分析构建了资源配置问题的两层决策模型,提出了综合满足上层投资指数和下层保障时间要求的多目标优化资源配置策略,阐述了与遗传算法设计相关的初始配置确定、染色体构建、适应度函数选择等技术问题。仿真证明,经优化后的资源配置方案在满足任务保障时间要求的前提下,可以最大限度地降低投资成本和建设难度,对资源配置规划研究具有普遍意义。     

基于自适应多门限的窄带干扰抑制算法的研究

在分析基于自适应多门限算法的变换域窄带干扰抑制算法的基础上,利用变异系数解决了该算法在信噪比高时干扰抑制性能急剧下降的问题。数字仿真结果表明,应用变异系数后的算法不仅可有效抑制直扩系统中的窄带干扰,且易于工程实现。     

基于量子遗传算法的光电干扰资源优化分配研究

结合光电信息系统作战运筹中目标分配原则,建立了干扰资源优化分配模型。给出了基于量子遗传算法的模型求解方法及步骤,并进行了实例仿真,得出了最佳干扰资源分配方案。仿真结果表明,该方法优于遗传算法,对于求解干扰资源优化分配模型是有效、可行的。     

基于小生境遗传算法的单体船船型参数优化

针对船型参数优化中变量众多的特点,提出了一种基于小生境遗传算法和Holtrop总阻力计算公式的单体船船型参数优化方法.该方法中以总阻力作为目标函数,以主要船型参数为优化变量,在保持排水量不变的情况下优化主要船型参数,得出修长系数、水线面系数和宽吃水比均能收敛到相应的临界值,因此优化时可优先确定这些参数值.采用该方法对DTMB5415船的船型参数进行了优化,结果显示优化后的船型总阻力性能要明显优于原船型.该方法对于单体船船型参数优化具有较强的实用性.     

基于自适应传递函数估计方法

传递函数反映了系统输入输出之间的关系,是系统的固有特性.针对船舶这样的复杂系统,有效估计机械设备振动至辐射噪声的传递函数,有利于进行噪声源的识别、分离与量化.本文采用1种新的估计传递函数的方法一自适应估计传递函数方法,该方法计算简单准确,适合于工程应用.