小型高速水面無人艇航行性能綜合優(yōu)化方法的初步研究
本文關(guān)鍵詞:小型高速水面無人艇航行性能綜合優(yōu)化方法的初步研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文以典型高速單體和三體無人艇為基礎(chǔ),,根據(jù)一些實船的資料和相關(guān)經(jīng)驗公式并結(jié)合高速無人艇的特點,探討了高速無人艇航行性能的綜合優(yōu)化設計。 首先依次建立了高速單體無人艇快速性優(yōu)化、操縱性優(yōu)化、耐波性優(yōu)化的數(shù)學模型,并包括了這三個方面的優(yōu)化變量、目標函數(shù)和約束條件。在選擇算法方面,本文選擇了遺傳算法作為優(yōu)化算法,并利用C++語言對其編制了高速單體無人艇航行性能綜合優(yōu)化的程序。大量的計算數(shù)據(jù)表明:遺傳算法在多目標、多約束和多變量的工程問題上有很好的使用價值。 其次根據(jù)高速三體無人艇的特點,確定了其快速性優(yōu)化的數(shù)學模型。根據(jù)拖曳阻力試驗數(shù)據(jù),編制了剩余阻力系數(shù)計算程序,并在此基礎(chǔ)上對高速三體無人艇的快速性能進行了綜合優(yōu)化計算。 最后討論了兩套程序的優(yōu)化穩(wěn)定代數(shù),分析了高速單體無人艇航行性能的總目標函數(shù)值和高速三體無人艇快速性目標函數(shù)值隨航速和排水量變化的曲線,探討了不同權(quán)重分配對高速單體無人艇航行性能總目標函數(shù)值的影響。 通過以上的步驟,本文編制了一套高速單體無人艇航行性能綜合優(yōu)化程序和一套高速三體無人艇快速性綜合優(yōu)化程序,通過大量計算,說明程序穩(wěn)定可靠,為高速單體無人艇初步設計提供了一個參考平臺。
【關(guān)鍵詞】:高速無人艇 航行性能 綜合優(yōu)化 遺傳算法
【學位授予單位】:江蘇科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:U662
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-17
- 1.1 引言10-11
- 1.2 課題的目的與意義11
- 1.3 國內(nèi)外研究動態(tài)及水平11-15
- 1.4 本文的主要研究內(nèi)容15-17
- 第2章 高速單體無人艇航行性能綜合優(yōu)化數(shù)學模型17-30
- 2.1 引言17
- 2.2 設計變量17-18
- 2.3 各性能目標函數(shù)18-26
- 2.4 約束條件26-29
- 2.5 總目標函數(shù)29
- 2.6 本章小結(jié)29-30
- 第3章 高速三體無人艇快速性綜合優(yōu)化數(shù)學模型30-35
- 3.1 引言30-31
- 3.2 設計變量31
- 3.3 目標函數(shù)31-34
- 3.4 約束條件34
- 3.5 本章小結(jié)34-35
- 第4章 優(yōu)化設計原理與算法選擇35-47
- 4.1 引言35-39
- 4.1.1 優(yōu)化設計的數(shù)學模型35-36
- 4.1.2 優(yōu)化設計的迭代過程及終止準則36-39
- 4.2 現(xiàn)代優(yōu)化算法39-43
- 4.3 遺傳算法43-46
- 4.3.1 遺傳算法基本概念43-44
- 4.3.2 遺傳算法的主要過程44-46
- 4.4 本章小結(jié)46-47
- 第5章 高速無人艇綜合優(yōu)化計算結(jié)果分析47-61
- 5.1 引言47
- 5.2 優(yōu)化方案設計47-51
- 5.3 高速單體無人艇航行性能綜合優(yōu)化結(jié)果分析51-56
- 5.3.1 優(yōu)化計算51-53
- 5.3.2 優(yōu)化穩(wěn)定代數(shù)分析53
- 5.3.3 總目標函數(shù)值隨速度變化的曲線53-54
- 5.3.4 總目標函數(shù)值隨排水量變化的曲線54-55
- 5.3.5 總目標函數(shù)值在不同權(quán)重下的分析55-56
- 5.4 高速三體無人艇快速性綜合優(yōu)化結(jié)果分析56-59
- 5.4.1 優(yōu)化計算56-57
- 5.4.2 優(yōu)化穩(wěn)定代數(shù)分析57-58
- 5.4.3 快速性目標函數(shù)值隨速度變化曲線58-59
- 5.4.4 快速性目標函數(shù)值隨排水量變化的曲線59
- 5.5 本章小結(jié)59-61
- 第6章 總結(jié)與展望61-63
- 6.1 本課題的總結(jié)61-62
- 6.1.1 基于遺傳算法的高速單體無人艇航行性能綜合優(yōu)化研究成果61
- 6.1.2 基于遺傳算法的高速三體無人艇快速性綜合優(yōu)化研究成果61
- 6.1.3 對優(yōu)化計算所得數(shù)據(jù)進行分析的研究成果61-62
- 6.2 進一步研究的建議62-63
- 參考文獻63-67
- 附錄 小型高速單體無人艇航行性能綜合優(yōu)化計算結(jié)果67-98
- 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文98-99
- 致謝99-100
- 詳細摘要100-105
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:小型高速水面無人艇航行性能綜合優(yōu)化方法的初步研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:256498
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