小型高速水面无人艇航行性能综合优化方法的初步研究

发布时间：2017-03-19 20:05

  本文关键词：小型高速水面无人艇航行性能综合优化方法的初步研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以典型高速单体和三体无人艇为基础，，根据一些实船的资料和相关经验公式并结合高速无人艇的特点，探讨了高速无人艇航行性能的综合优化设计。 首先依次建立了高速单体无人艇快速性优化、操纵性优化、耐波性优化的数学模型，并包括了这三个方面的优化变量、目标函数和约束条件。在选择算法方面，本文选择了遗传算法作为优化算法，并利用C++语言对其编制了高速单体无人艇航行性能综合优化的程序。大量的计算数据表明：遗传算法在多目标、多约束和多变量的工程问题上有很好的使用价值。 其次根据高速三体无人艇的特点，确定了其快速性优化的数学模型。根据拖曳阻力试验数据，编制了剩余阻力系数计算程序，并在此基础上对高速三体无人艇的快速性能进行了综合优化计算。 最后讨论了两套程序的优化稳定代数，分析了高速单体无人艇航行性能的总目标函数值和高速三体无人艇快速性目标函数值随航速和排水量变化的曲线，探讨了不同权重分配对高速单体无人艇航行性能总目标函数值的影响。 通过以上的步骤，本文编制了一套高速单体无人艇航行性能综合优化程序和一套高速三体无人艇快速性综合优化程序，通过大量计算，说明程序稳定可靠，为高速单体无人艇初步设计提供了一个参考平台。
【关键词】：高速无人艇 航行性能 综合优化 遗传算法
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U662
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 引言10-11
• 1.2 课题的目的与意义11
• 1.3 国内外研究动态及水平11-15
• 1.4 本文的主要研究内容15-17
• 第2章 高速单体无人艇航行性能综合优化数学模型17-30
• 2.1 引言17
• 2.2 设计变量17-18
• 2.3 各性能目标函数18-26
• 2.4 约束条件26-29
• 2.5 总目标函数29
• 2.6 本章小结29-30
• 第3章 高速三体无人艇快速性综合优化数学模型30-35
• 3.1 引言30-31
• 3.2 设计变量31
• 3.3 目标函数31-34
• 3.4 约束条件34
• 3.5 本章小结34-35
• 第4章 优化设计原理与算法选择35-47
• 4.1 引言35-39
• 4.1.1 优化设计的数学模型35-36
• 4.1.2 优化设计的迭代过程及终止准则36-39
• 4.2 现代优化算法39-43
• 4.3 遗传算法43-46
• 4.3.1 遗传算法基本概念43-44
• 4.3.2 遗传算法的主要过程44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第5章 高速无人艇综合优化计算结果分析47-61
• 5.1 引言47
• 5.2 优化方案设计47-51
• 5.3 高速单体无人艇航行性能综合优化结果分析51-56
• 5.3.1 优化计算51-53
• 5.3.2 优化稳定代数分析53
• 5.3.3 总目标函数值随速度变化的曲线53-54
• 5.3.4 总目标函数值随排水量变化的曲线54-55
• 5.3.5 总目标函数值在不同权重下的分析55-56
• 5.4 高速三体无人艇快速性综合优化结果分析56-59
• 5.4.1 优化计算56-57
• 5.4.2 优化稳定代数分析57-58
• 5.4.3 快速性目标函数值随速度变化曲线58-59
• 5.4.4 快速性目标函数值随排水量变化的曲线59
• 5.5 本章小结59-61
• 第6章 总结与展望61-63
• 6.1 本课题的总结61-62
• 6.1.1 基于遗传算法的高速单体无人艇航行性能综合优化研究成果61
• 6.1.2 基于遗传算法的高速三体无人艇快速性综合优化研究成果61
• 6.1.3 对优化计算所得数据进行分析的研究成果61-62
• 6.2 进一步研究的建议62-63
• 参考文献63-67
• 附录 小型高速单体无人艇航行性能综合优化计算结果67-98
• 攻读学位期间发表的学术论文98-99
• 致谢99-100
• 详细摘要100-105

【参考文献】

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本文编号：256498