鱼雷可更换单元配置及优化研究

发布时间：2020-05-23 05:20

【摘要】：鱼雷武器可更换单元是其备件的重要组成部分,合理的鱼雷可更换单元配置是保证鱼雷战备完好率的重要因素。目前,鱼雷可更换单元数量通常采用经验配置或者等比例配置模型,这很有可能导致备件配置量与实际需求量的不匹配。本文首先建立了鱼雷可更换单元的单目标、多目标配置模型。然后,分别应用边际效应优化算法、遗传算法与改进的多目标遗传算法NSGA-Ⅱ对不同的配置模型进行了求解。最后,以鱼雷头段可更换单元为例,完成了可更换单元配置方案的实例验证。本文具体的研究内容和成果如下:(1)分析了各个因素对配置量的影响作用与不同因素相互之间的数学关系,分别推导了可更换单元满足率、利用率和费用模型。(2)以利用率最大化为目标,建立了可更换单元单目标配置模型。针对满足率与利用率之间的制约关系,建立了以费用为约束的多目标配置模型。(3)采用边际效应算法对不修型的单目标配置模型进行求解。针对边际效应返回值不能始终保持正值的问题,采用遗传算法求解修复型单目标配置模型。(4)针对算法中存在的收敛过快与局部最优问题,对多目标遗传算法NSGA-Ⅱ进行了优化。限制了精英个体的数量,构造了虚拟适应度值,采用动态的约束条件,构造单目标评价函数。应用改进后的NSGA-Ⅱ算法求解可更换单元多目标配置问题。(5)论文最后在前期研究结果上,完成鱼雷可更换单元配置模型及优化的实例验证。结果表明,通过本文方法,可以对可更换单元进行配置与优化,配置方案合理有效。
【图文】：

遗传算法流程图

图 3.2 成套可更换单元满足率框图将成套的鱼雷可更换单元看做由 N 类不同单可更换单元组成的串联系统，，成套可更换单元满足率是各单可更换单元满足率的乘积，数学模型为：1Ns iiP P== ∏ (3.323.3.2 利用率假设成套的鱼雷系统包含有 N 种单可更换单元，假设每种可更换单位的配置数量为( 1, 2...... )im i = N，对应的每种可更换单元故障次数为iZ ,则鱼雷成套可更换单元的故障率为11niiS niiZLm=== (3.33
【学位授予单位】：中国舰船研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TJ630

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本文编号：2677206