舰艇感应磁场补偿多目标优化设计方法研究

发布时间：2021-03-18 12:07

　　针对现有单一目标优化存在的多目标无法兼顾导致非优化目标劣化的问题,提出了基于差异进化算法的多目标优化设计方法。首先,建立了以上方峰值最小、下方峰值最小、下方磁场梯度最小为目标的消磁绕组来调整多目标函数;然后,分别完成了以上、下方峰值同时最小,上、下方峰值及下方磁场均方根值同时最小为控制目标的设计验证。结果表明:该方法能快速得到满足不同战术指标的消磁绕组电流配置,供决策者按照自己的意图从中选择适合实际需要的满意方案。 

【文章来源】：海军工程大学学报. 2020,32(01)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

多目标差异进化算法流程

如图2所示的舰船简化模型,以假定舰船下方20 m和上方25 m处龙骨处的纵向磁化下的垂向感应磁场分量Zix作为基准,假若测量线上均匀分布101个测量点,纵向均匀分布10个绕组,从舰艏至舰艉依次为XQ1～XQ10。对补偿目标而言,水面舰船只需考虑下方磁场峰值及磁场均匀度,而水下潜航器则需兼顾上方磁场的分布情况。因此,为论证本文所提多目标优化算法的适用性并简化建模分析,对本文所用舰船模型进行上、下方补偿分析。此外,为更直观表示本文所提多目标优化方法的有效性,采用补偿效果归一化的方式进行展示。

图4为假定绕组在上、下方测量线处的Zix补偿效果。可以看出,受限于结构的不对称性,对上方而言,相同安匝量下,中部线圈尺寸较大,源激励更加明显,因此补偿效果也比较集中,而端部绕组则贡献较小。对于下方测量线而言,中部各绕组对贡献较为接近,但从整体上来看,下方测量线处的补偿效率较低。图4 上、下方测量线处补偿效率归一化

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3088291