华中科技大学高亮获国家专利权
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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种自主水下航行器的表面附体布局优化方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115130209B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210707182.0,技术领域涉及:G06F30/15;该发明授权一种自主水下航行器的表面附体布局优化方法是由高亮;王新晶;李新宇设计研发完成,并于2022-06-21向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种自主水下航行器的表面附体布局优化方法在说明书摘要公布了:本发明属于水下航行器的表面附体布局优化相关技术领域,其公开了一种自主水下航行器的表面附体布局优化方法,包括以下步骤:1构建水下航行器的附件的参数化模型;2构建优化问题模型;3构建目标函数的自动计算框架及样本数据库;4利用全局组合代理模型筛选差分进化算法种群最好布局,将结果放入数据库;5利用全局组合代理模型筛选差分进化种群不确性性最大的布局,并将结果放入数据库;6采用优化器搜索局部组合代理模型最优解,并将结果放入数据库;7判断真实函数值对应的样本数量是否达到预设值,进而确定得到最佳表面附体布局或者转至步骤4。本发明减少了仿真模型调用次数,高效地搜索最优布局设计。
本发明授权一种自主水下航行器的表面附体布局优化方法在权利要求书中公布了:1.一种自主水下航行器的表面附体布局优化方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: 1将水下航行器的每个附体采用三维坐标表示,将表示附体位置的变量组合到一起形成一个设计变量x=[x1,x2,...,xd],x即为一种附体布局,每个设计变量的上下限根据实际情况确定xi∈[xl,xu]; 2以水下航行器的航行阻力系数最小为优化目标,以设计变量的上下限为约束条件来构建优化问题模型,该优化问题模型的表达式为: minCL=fx s.t.xi∈[xl,xu] i=1,2,...,d 式中,CL为航行器的航行阻力系数,由仿真分析得到,x为设计变量,d为变量数量; 3构建目标函数的自动计算框架,同时在设计空间生成Nini个初始样本,利用目标函数自动计算框架计算对应的目标函数值,将样本和对应的函数值放入数据库中; 4构建全局组合代理模型,利用全局组合代理模型筛选差分进化算法种群,并进行更优布局搜索,选择目标函数值最小的个体进行真实函数值计算,将选择的个体及对应的函数值放入数据库中; 5利用全局组合代理模型筛选差分进化种群不确性最大的布局进行搜索,选择不确定性最大的个体进行真实函数值计算,并将该不确定性最大的个体及对应的函数值放入数据库中; 6利用预定数量的最优样本构建局部组合代理模型,并采用优化器搜索局部组合代理模型最优解,进而对最优解进行对应的真实函数值计算,将得到的最优解及对应的函数值放入数据库中; 7判断当前数据库内真实函数值对应的样本数量是否达到预设值,如果达到,则优化过程停止,并选择数据库内的最优样本作为最优表面附体布局;否则转至步骤4。
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