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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 138 毫秒
1.
基于粒子群算法的浮筒配置优化问题的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对传统的验证法在解决浮筒配置问题中存在的计算量大、计算时间长、工作重复性强等缺点,提出了一种将浮筒纵向位置配置和浮筒充气量综合考虑、一体优化的方法。文章将各种合理性校验准则作为约束条件,通过逼近沉艇起浮瞬间和浮起后的平衡状态,来求取各对浮筒的纵向位置和充气量,将浮筒配置问题转换为一个多目标、多约束的最优化问题。在此基础上,根据粒子群优化算法的特点,提出了一种双向搜索策略,来求解浮筒配置优化问题。这种方法简单实用,计算时间短,无需人工干预,算法运行一次可获得多组配置方案供决策人员选择。算例表明用这种方法来解决浮筒配置问题是可行的、有效的。  相似文献   

2.
缓波型立管由于设计参数较多且优化目标之间相互影响,设计结果具有很大的不确定性。随着代理模型和智能优化算法的发展,针对缓波型立管的优化可以提出更好的解决方案。以提高力学性能和经济效益为优化目标,采用基于Kriging插值模型和NSGA-II算法的多目标优化策略,对考虑顶部浮体影响的深水缓波型立管进行动力响应分析,并开展线型—截面双目标优化集成设计和线型—浮筒三目标优化集成设计。将处于不同几何尺度的设计变量进行集成,旨在各目标存在相互竞争的情况下,与截面、浮筒设计形成有效互动以提高线型设计的总体性能。结果表明,Pareto最优解集可提供多个选择方案,以满足工程实际需要。将所选最优方案与初始设计进行对比,并以疲劳性能和成本估算作为优化的校核指标,取得了理想的优化效果。  相似文献   

3.
多锚链系泊浮筒非线性漂移运动的时域模拟   总被引:3,自引:0,他引:3  
本文对多锚链系泊浮筒漂移运动的非线性效应进行了讨论。在波浪力和锚链系泊力都是非线性的条件下,对浮筒的运动作时域模拟,并把计算单个系泊锚链流体动力作用的Koterayama W.方法推广到多系泊锚链的情形。计算了规则波和波群中系泊浮筒漂移运动的时间历程,讨论了其运动与波高、频差的关系。可以指出,系泊浮筒系统总漂移运动受锚链流体动力的影响很大;在波群中,其幅值主要受波高支配,与频差的关系较小。  相似文献   

4.
合适的控制模型参数能够保证被控对象在较快的响应时间和较小的超调量下达到控制目标,无人水下航行器定深控制模型参数的优化设计对提升水下航行器使用性能具有重要意义。首先,建立了水下航行器空间运动学方程,基于 Modelica 建模语言构建了航行器虚拟样机及其定深控制模型。然后,以响应时间和超调量最小为优化目标,采用非支配排序差分进化算法建立了水下航行器定深控制模型参数多目标优化流程,基于 OPTIMUS 平台构建了水下航行器定深控制模型参数优化设计工作流。以某水下航行器为对象的实验结果表明:所提方法可快速获得较优的 PID 控制模型参数,优化后的水下航行器定深运动控制特性显著改善。  相似文献   

5.
半潜式平台垂荡响应抑制措施研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
半潜式平台垂荡响应较大,对生产平台立管和采油树系统的选择、钻井平台钻杆升沉补偿装置等提出更高要求,增大了作业和维护成本。针对这一问题,在传统结构基础上提出了三种新的结构概念:1)在浮筒底部加垂荡板;2)沿立柱外延加垂荡板;3)改变立柱为变截面结构。通过数值分析对各平台模型水动力性能进行比较,结果表明,各新型结构对半潜式平台垂荡起到一定程度的抑制效果。由于在浮筒底部加垂荡板的方案效果比较突出,对该方案进一步做了优化和改进工作,并对平台在南海百年一遇波浪环境条件下的垂荡响应概率密度函数和响应极值进行了预报和对比研究。  相似文献   

6.
针对双浮筒直驱式波浪发电系统的工作效率较低问题,提出了一种基于PID(Proportional Integral Derivative)控制的系统优化方法。首先根据波浪力学理论,计算出了双浮筒直驱式波浪发电系统的外浮筒(动浮筒)在自然条件下的运行特性,计算结果表明,受到波浪频率、垂直波浪速度和波浪周期固有特性的影响,外浮筒的垂直运动速度不能与波浪的垂直运动速度达到共振,进而也就导致波浪能转换成电能的工作效率较低。当采用基于PID控制算法对该波浪发电系统进行优化控制之后,波浪能转换成电能的效率有了很大的提高。详尽的算例分析和仿真结果表明本文提出的优化控制方法有效、可行。  相似文献   

7.
加筋板是深海浮式平台的主要组成部分,其设计的合理性直接关系到平台整体经济性和安全性,提出一种基于可靠度的加筋板优化设计方法。首先,分析深海浮式平台加筋板的失效模式,得到其极限状态方程,以此为基础采用验算点法计算可靠度指标值,将该可靠度指标值作为结构优化设计的控制参数,得到加筋板的优化设计数学模型。然后,根据可靠度指标值在标准正态空间中的几何意义,推导出其对基本随机变量灵敏度分析的计算表达式,以之作为导数信息,构建出寻找设计最优点的迭代计算公式。以某张力腿平台浮筒部分某加筋板为例,用该算法对其进行基于可靠度的优化设计。计算结果表明,与传统约束优化方法相比,该算法在计算效率和收敛性上具有明显优势。  相似文献   

8.
桶型基础平台拖航稳性研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文基于桶型基础平台在浮筒拖航时的稳性研究,提出了浮筒拖航方案的选择,可供从事海洋工程研究和实际海上施工人员参考。  相似文献   

9.
宋丹  张晓林 《海洋学报》2010,32(9):6697-6705
基于不动点理论研究了多系统兼容接收机的频点选择问题,并引入遗传算法解决了这一问题.将Banach不动点理论引入频点空间,提出并证明了频点空间中频点集的遗传进化过程反映了频点空间呈现出的一种不动点物理特性;经过频点空间算子的足够多次的反复遗传进化作用,频点空间中的任一迭代序列源频点集都将最终收敛于唯一不动点目标频点集,而该不动点目标频点集中的目标频点即为该频点选择问题的最优解.完成了遗传算法应用于频点选择问题的理论研究与实现.仿真结果表明,该算法能够有效地解决多系统兼容接收机的频点选择问题.  相似文献   

10.
多种群并行进化神经网络的研究及应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出一种新的多种群并行遗传算法 (NMPGA) ,并将其作为多层前馈神经网络(MFNNs)的学习算法 ,从而形成一类新的 MFNN模型——多种群并行进化神经网络(MPENNs)。首先 ,对一给定的网络结构 ,随机产生一初始权重的集合 ,这个集合实际上对应着一组具有相同结构但不同权重的神经网络。然后 ,采用 NMPGA对 MFNNs的权重进行进化。最后 ,性能最好的网络被选作目标问题的解。在 NMPGA算法中 ,作者采用浮点数编码来克服传统二进制编码的精度不足问题 ,并设计了专门的杂交算子和变异算子来增强算法性能。实验结果表明 ,MPENNs能成功解决异或问题、三元奇偶问题及成品烟的感官质量评价问题。  相似文献   

11.
GNSS/声纳定位精度主要取决于GNSS浮标阵列构型和测距精度。优化水面GNSS浮标阵列对提高定位精度和可靠性有重要意义。本文提出了基于高度角约束条件的GNSS浮标阵列优化搜索算法。基于GNSS浮标位于海平面和高度角约束条件,本文提出了优化PDOP算法。我们以5个浮标为例对该算法进行了验证,并且获得了完整解。最后,为了在PDOP最小的解中搜索到最优构型,我们提出了一个用来获取最小GDOP解的搜索算法。算法表明:在区域范围内,区域中心点处GDOP最小与区域PDOP均值最小是等价的。我们用中国南海实测数据阐明了5枚浮标情况下定位图形与定位精度的关系。  相似文献   

12.
HY-2A卫星高度计有效波高信息提取业务化算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
2011年8月16日我国成功发射了第一颗自主海洋动力环境卫星HY-2A,有效波高是其搭载的雷达高度计可获取的重要海洋动力环境参数之一。本文详细介绍了应用于HY-2A雷达高度计的有效波高信息提取业务化算法,该算法通过迭代最小二乘拟合方法提取有效波高信息。同时,基于HY-2A雷达高度计业务化运行获取的有效波高数据,分别与Jason-2卫星高度计有效波高和NDBC浮标海浪波高数据进行了比对分析。比较结果表明,HY-2A雷达高度计与Jason-2有效波高的标准偏差为-0.26m,RMS为0.58m;HY-2A高度计与NDBC浮标数据间的标准偏差为-0.22m,RMS为0.37m。结果证明了目前应用于HY-2A雷达高度计业务化运行中的有效波高信息提取算法的可行性。  相似文献   

13.
基于单片机和模糊控制的浮标自动防碰撞系统   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对海洋观测浮标易受过往船只碰撞及恶劣天气的影响而损坏,提出了基于单片机和模糊控制的浮标自动防碰撞系统。该系统以C8051F340单片机作为核心控制芯片,设计了控制系统的软硬件,实现了信号的采集、处理、分析和传送。以距离、风速信号及其变化量作为输入变量,建立了相应的模糊控制规则和控制算法,设计了模糊控制器,为浮标长期、安全运行提供了保证,并为海洋测量仪器实现智能化控制奠定了基础。  相似文献   

14.
通过在系泊缆中设置浮子可以改善系泊系统性能,降低平台运动响应。建立浮子式系泊系统的数值计算模型,验证浮子式系泊系统数值计算方法,详细分析浮子设计参数(设置位置和净浮力大小)变化对系泊缆张力特性与平台运动的影响规律,并根据得到的规律选择了优化的浮子系泊系统方案。最后对优化方案进行评估,表明优化方案可以显著降低系泊中的平台水平运动,尤其是低频运动,同时系泊缆张力变化不大,仍满足安全要求。研究结果可为今后浮子式系泊系统设计提供参考。  相似文献   

15.
The purpose of this study is to provide a quality-checking tool for the evaluation of wind-wave data from buoys deployed by the National Data Buoy Center (NDBC). In particular, an algorithm is sought that will compare measured wind speed with spectral data in a chosen range. In the past, anemometers have been known to fail without failing completely, returning data that are bad, but not obviously bad. The aim here is to provide an automated test that will flag such data, as well as detecting certain malfunctions of the wave-measuring system. Towards this end, large quantities of data are studied and several approaches to the problem are described before an algorithm is finally recommended. The algorithm takes account of physical properties of the ocean (as observed from this data set) as well as the statistical relationships determined between wind speed and wave energy. The implementation and testing of the algorithm are described.  相似文献   

16.
A three-dimensional coupled analysis of the interaction of a floating buoy and its mooring is studied. External loads include hydrodynamic forces, tether tensions, wind loads and system weight and buoyancy. Nonlinearities include large rotational and translational motions and non-conservative fluid loads. The mooring problem is formulated as a nonlinear two-point-boundary-value-problem. At each instant in time, the mooring problem is solved by direct integration using a successive iterative algorithm to satisfy boundary conditions. Buoy kinetic and kinematic equations are derived assuming large angles represented by Euler parameters. Coupling between the buoy and the mooring is enforced by matching the velocities of the tether and buoy at the attachment point. A predictor-corrector coupling algorithm is used with multiple sizes of time steps used to provide stability for the separate mooring and buoy models. Numerical results are compared to experimental responses of three types of buoys (sphere, spar and disc) subject to both regular and irregular waves.  相似文献   

17.
为了解大型附着生物对近海圆盘浮标污损的特点,对布设在珠江口东南海域和北部湾东北部海域的4个圆盘浮标的大型附着生物群落进行分析研究。结果表明,浮标侧壁大型附着生物的丰度和生物量分别为400.00~78 296.00 ind./m2和659.42~62 276.00 g/m2,底部的丰度和生物量则为412.00~66 585.00 ind./m2和1 861.60~60 784.00 g/m2,多数情况下浮标底部大型附着生物的丰度和生物量高于侧壁。浮标底部的香农?威纳(Shannon-Wiener)多样性指数(H′)介于2.39~3.06之间,马格列夫(Margalef)丰富度指数(d)为4.02~6.98,皮洛(Pielou)均匀度指数(J′)为0.88~0.91;而浮标侧壁的H′为0.64~2.79,d为1.10~4.89,J′为0.58~0.96,其中H′和d均表现出底部高于侧壁。聚类分析和非度量多维标度分析结果表明,在30%的相似性水平上,可将各站位浮标侧壁和底部的大型附着生物群落分为4个群组,其中浮标底部基本上可归成1个群组,但浮标侧壁之间差异较大。单因子相似性分析和相似性百分比结果则显示,浮标侧壁和底部的生物群落结构存在明显差异,蔓足类和刺胞动物应是造成该差异的主要因素。总体来看,浮标底部相对于浮标侧壁更易被大型附着生物污损。  相似文献   

18.
This paper addresses localization of autonomous underwater vehicles (AUVs) from acoustic time-of-flight measurements received by a field of surface floating buoys. It is assumed that measurements are corrupted by unknown-but-bounded errors, with known bounds. The localization problem is tackled in a set-membership framework and an algorithm is presented, which produces as output the set of admissible AUV positions in a three-dimensional (3-D) space. The algorithm is tailored for a shallow water situation (water depth less than 500 m), and accounts for realistic variations of the sound speed profile in sea water. The approach is validated by simulations in which uncertainty models have been obtained from field data at sea. Localization performance of the algorithm are shown comparable with those previously reported in the literature by other approaches who assume knowledge of the statistics of measurement uncertainties. Moreover, guaranteed uncertainty regions associated to nominal position estimates are provided. The proposed algorithms can be used as a viable alternative to more traditional approaches in realistic at-sea conditions.  相似文献   

19.
The autonomous drifting buoys equipped with satellite link turn into one of the most important components of the global system of operative observations of the ocean and the surface layer of the atmosphere. However, on the regional level, the problem of analysis of the surface circulation of waters in the coastal zone and sea straits remains quite urgent because the available drifters cannot be used in this case due to their sizes and long intervals between measurements. We present the results of development and testing of a new drifter system aimed at measuring currents. The system is based on the use of buoys operating at depths less than 1 m. To improve the space-and-time resolution of measurements, the buoys are equipped with receivers of the global positioning system (GPS) and GSM modems for the data transfer via cellular communication networks. The drifter system guarantees the possibility of determination of the coordinates of buoys with a resolution of 3 min in time and 14 m in space. We describe the specific features of the design of the proposed information-and-measuring drifter system and present the first results of application of new buoys called “minidrifters” for the pilot monitoring of currents in the Kerch Strait.  相似文献   

20.
A new approach has been developed for the arrangement of rectangular pieces in plates for the guillotine-cutting problem as encountered in ship production and similar manufacturing processes. The algorithm is quite novel in the sense that instead of making preliminary specifications and ignoring all the alternative arrangements, as is the case for most of the current models, it selectively considers feasible arrangements by eliminating the majority of the probable arrangements that render the problem insolvable. Intermediate steps of the algorithm produce results which cannot be obtained through integer programming. Losses are distributed to the minimum number of plates. The number of arrangement plans is also minimized. Overall the solution of the problem has been drastically simplified to allow even hand calculations instead of long computer runs.  相似文献   

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