隨著近年來海洋權(quán)益的爭奪及海洋資源的開發(fā)被日益關(guān)注,水面無人艇因具有機(jī)動(dòng)靈活、高速性、日常營運(yùn)費(fèi)用低、可代替人完成高強(qiáng)度或危險(xiǎn)的任務(wù)等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。水面無人艇優(yōu)良的性能是其能夠有效完成各項(xiàng)任務(wù)的前提和保證。為了能夠設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的無人艇,本文以快速性、橫向和縱向自穩(wěn)性綜合較優(yōu)的防滑行面飛濺的單體水面翼滑艇為研究對象,開展了快速性、自扶正性能、操縱性、耐波性等性能的研究,建立了航行性能綜合優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,構(gòu)造了基于設(shè)計(jì)變量的改進(jìn)優(yōu)化算法,編寫了一套較為完整的水面無人翼滑艇綜合優(yōu)化軟件。并對基于優(yōu)化結(jié)果制作的高速翼滑艇模型開展了典型的試驗(yàn)研究,通過與未經(jīng)優(yōu)化的艇模進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化效果顯著。此外,本文也將水面無人翼滑艇綜合優(yōu)化軟件與系統(tǒng)辨識軟件和響應(yīng)面擬合軟件進(jìn)行整合,形成了一套較為完善的水面無人艇優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件,并實(shí)現(xiàn)了基于“遠(yuǎn)程控制”技術(shù)的水面無人艇綜合優(yōu)化軟件的共享使用。具體研究工作如下:（1）選用一類加裝水翼和防飛濺條的翼滑艇作為研究對象,設(shè)計(jì)出適用于該類艇的艇型方案,通過建立幾何模型,并采用Fine/Marine軟件劃分網(wǎng)格,進(jìn)行了翼滑艇阻力數(shù)值分析,建立了該類艇體的阻力數(shù)... 

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題的理論意義和實(shí)用價(jià)值
    1.2 水面無人艇國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水面無人艇國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 水面無人艇國外研究現(xiàn)狀
    1.3 滑行艇、水翼艇和翼滑艇研究現(xiàn)狀
        1.3.1 滑行艇研究現(xiàn)狀
        1.3.2 滑行艇水動(dòng)力性能研究現(xiàn)狀
        1.3.3 水翼艇研究現(xiàn)狀
        1.3.4 水翼艇水動(dòng)力性能研究現(xiàn)狀
        1.3.5 翼滑艇研究現(xiàn)狀
    1.4 多學(xué)科優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀
        1.4.1 無人艇多學(xué)科優(yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.5 船舶遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)平臺(tái)研究現(xiàn)狀
        1.5.1 遠(yuǎn)程服務(wù)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.5.2 “遠(yuǎn)程控制”技術(shù)在船舶業(yè)的應(yīng)用
    1.6 本論文研究內(nèi)容
第2章 USV模型設(shè)計(jì)及其阻力數(shù)值分析
    2.1 引言
    2.2 翼滑艇設(shè)計(jì)
        2.2.1 滑行艇特性及主要船型參數(shù)
        2.2.2 防飛濺條設(shè)計(jì)
        2.2.3 水翼設(shè)計(jì)
        2.2.4 水面無人翼滑艇設(shè)計(jì)
    2.3 USV阻力數(shù)值模擬
        2.3.1 數(shù)值模擬簡介
        2.3.2 FINE/Marine簡介
        2.3.3 FINE/Marine數(shù)值模擬過程
        2.3.4 后期處理
    2.4 USV阻力性能分析
        2.4.1 不同航速對比
        2.4.2 不同重心縱向位置對比
        2.4.3 不同長寬比艇體對比
        2.4.4 不同吃水艇體對比
        2.4.5 不同水翼攻角艇體對比
    2.5 本章小結(jié)
第3章 綜合優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
    3.1 引言
    3.2 快速性優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 響應(yīng)面方法
        3.2.2 快速性設(shè)計(jì)變量
        3.2.3 快速性目標(biāo)函數(shù)
        3.2.4 快速性約束條件
    3.3 操縱性優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
        3.3.1 操縱性設(shè)計(jì)變量
        3.3.2 操縱性目標(biāo)函數(shù)
        3.3.3 操縱性約束條件
    3.4 耐波性優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
        3.4.1 耐波性設(shè)計(jì)變量
        3.4.2 耐波性目標(biāo)函數(shù)
    3.5 抗傾覆性優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
        3.5.1 抗傾覆性設(shè)計(jì)變量
        3.5.2 抗傾覆性目標(biāo)函數(shù)
        3.5.3 抗傾覆性約束條件
    3.6 綜合優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
        3.6.1 綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)變量
        3.6.2 綜合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)
        3.6.3 綜合優(yōu)化約束條件
        3.6.4 適應(yīng)度函數(shù)
    3.7 本章小結(jié)
第4章 優(yōu)化算法及綜合優(yōu)化分析
    4.1 引言
    4.2 優(yōu)化算法
        4.2.1 遺傳算法
        4.2.2 混沌算法
        4.2.3 粒子群算法
        4.2.4 改進(jìn)優(yōu)化算法
    4.3 水面無人艇綜合優(yōu)化軟件介紹
        4.3.1 總體實(shí)現(xiàn)介紹
        4.3.2 綜合優(yōu)化軟件界面功能及使用
    4.4 綜合優(yōu)化計(jì)算及分析
        4.4.1 遺傳算法優(yōu)化計(jì)算
        4.4.2 粒子群算法優(yōu)化計(jì)算
        4.4.3 混沌算法優(yōu)化計(jì)算
        4.4.4 改進(jìn)優(yōu)化算法計(jì)算
        4.4.5 優(yōu)化算法對比
    4.5 本章小結(jié)
第5章 水動(dòng)力性能試驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 新型水面無人艇模型
    5.3 系統(tǒng)辨識
    5.4 快速性試驗(yàn)及分析
        5.4.1 快速性試驗(yàn)方案
        5.4.2 快速性試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理
    5.5 操縱性試驗(yàn)及分析
        5.5.1 回轉(zhuǎn)試驗(yàn)方案
        5.5.2 回轉(zhuǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理
        5.5.3 回轉(zhuǎn)辨識數(shù)學(xué)模型
        5.5.4 回轉(zhuǎn)辨識優(yōu)化計(jì)算
    5.6 耐波性試驗(yàn)及分析
        5.6.1 橫搖試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析
        5.6.2 縱搖試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析
    5.7 本章小結(jié)
第6章 水面無人艇遠(yuǎn)程優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)
    6.1 引言
    6.2 優(yōu)化服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)目標(biāo)及需求分析
    6.3 優(yōu)化服務(wù)平臺(tái)搭建及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    6.4 優(yōu)化服務(wù)平臺(tái)安全性設(shè)計(jì)
    6.5 遠(yuǎn)程優(yōu)化系統(tǒng)服務(wù)設(shè)計(jì)
        6.5.1 基于遠(yuǎn)程軟件的USV優(yōu)化服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        6.5.2 基于Web的USV優(yōu)化服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    6.6 本章小結(jié)
第7章 水面無人艇遠(yuǎn)程優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性分析
    7.1 引言
    7.2 基于遠(yuǎn)程控制軟件的系統(tǒng)測試及運(yùn)行結(jié)果
        7.2.1 測試環(huán)境說明
        7.2.2 基于遠(yuǎn)程軟件的USV遠(yuǎn)程服務(wù)系統(tǒng)主要功能測試
    7.3 基于Web的USV遠(yuǎn)程服務(wù)系統(tǒng)主要功能測試
    7.4 小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和取得的科研成果
致謝
詳細(xì)摘要


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[10]船舶設(shè)計(jì)變量對船舶操縱主要水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)及操縱性能影響研究[D]. 李小冬.武漢理工大學(xué) 2014



本文編號：3667109