基于遗传算法的水面舰艇概念设计方案优化研究

摘要

在水面舰艇的概念设计阶段，选取主要的主尺度和船型参数作为优化变量，以总体性能(OMOE)和总体风险(OMOR)为优化目标，建立总体性能和总体风险评估数学模型，进行优化计算。根据设计变量的约束条件和取值范围及优化对象的权重，应用线性加权法，将总体性能和总体风险目标函数构成统一的目标评价函数。采用MATLAB语言编写优化目标函数，并与英国谢菲尔德大学开发的遗传算法工具箱相结合对设计方案进行优化计算，求解出满足设计要求的最优化概念设计方案。采用文中的方法，对国外同型舰艇进行概念设计方案分析，数值算例结果表明，最终所得的优化方案的值均满足设计变量的取值范围和约束条件，优化结果较为理想。此方法的提出对我国水面舰艇概念设计方案研究具有一定的参考价值。