基于改进遗传算法的新型水面无人艇性能综合优化分析
本文选题:水面无人艇 + 改进遗传算法 ; 参考:《江苏科技大学学报(自然科学版)》2017年01期
【摘要】:艇型的设计受到多种因素约束,各种因素常常互相矛盾,因此,若以某一个指标为主,将会减弱其他方面的性能.所以在选取艇型的各项参数时,应全面综合考虑各个参数对艇型影响程度.文中对一种新型水面无人艇的快速性、操纵性、耐波性和抗倾覆性进行综合优化计算,将水面无人艇的综合性能优化问题转化为4个子系统性能的优化问题.对4个子系统的设计变量进行耦合,并将子目标函数以一定的形式组合成总目标函数.兼顾4个性能的约束条件,构造惩罚函数,最终构造出水面无人艇的性能综合优化数学模型.文中提出3种策略改进遗传算法,通过优化数学模型接口来编制、优化软件,并进行优化计算分析.研究结果表明:成长机制改进的遗传算法具有很好的寻优性能,且成长机制中遗传因子和进化权重对寻优效果的影响最大.
[Abstract]:The design of boat type is constrained by many factors, and the factors are often contradictory. Therefore, if one index is the main factor, the performance of other aspects will be weakened. Therefore, the influence of each parameter on boat type should be considered comprehensively. In this paper, the performance optimization of a new type of surface unmanned craft, such as rapidity, maneuverability, wave resistance and capsize resistance, is comprehensively optimized. The optimization problem of the comprehensive performance of the surface unmanned craft is transformed into the optimization of the performance of four subsystems. The design variables of the four subsystems are coupled and the subobjective functions are combined into the total objective functions in a certain form. Finally, the comprehensive optimization mathematical model of the performance of the surface unmanned craft is constructed by taking into account the four performance constraints and constructing the penalty function. In this paper, three strategies are proposed to improve the genetic algorithm, which are programmed by optimizing the mathematical model interface, optimizing the software, and carrying out the optimization calculation and analysis. The results show that the improved genetic algorithm has a good performance and genetic factors and evolutionary weights have the greatest influence on the optimization performance in the growth mechanism.
【作者单位】: 江苏科技大学船舶与海洋工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51379094)
【分类号】:TP18;U662
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,本文编号:2029391
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