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自主水下機(jī)器人設(shè)計(jì)理論與優(yōu)化方法

自主水下機(jī)器人設(shè)計(jì)理論與優(yōu)化方法

作者：龐永杰 等
出版社：龍門書局出版時(shí)間：2020-11-01
開本： 16開 頁數(shù)： 316
中 圖 價(jià):¥116.9(7.9折) 定價(jià)  ¥148.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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自主水下機(jī)器人設(shè)計(jì)理論與優(yōu)化方法 版權(quán)信息

  • ISBN：9787508857831
  • 條形碼：9787508857831 ; 978-7-5088-5783-1
  • 裝幀：平裝-膠訂
  • 冊(cè)數(shù)：暫無
  • 重量：暫無
  • 所屬分類：

自主水下機(jī)器人設(shè)計(jì)理論與優(yōu)化方法 本書特色

本書適合從事自主水下機(jī)器人總體設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用的科技人員以及高等院校相關(guān)專業(yè)的教師及研究生使用。

自主水下機(jī)器人設(shè)計(jì)理論與優(yōu)化方法 內(nèi)容簡介

本書系統(tǒng)地闡述了自主水下機(jī)器人的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，全書共9章，包括自主水下機(jī)器人設(shè)計(jì)概述、總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、性能分析方法、設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)、工程優(yōu)化理論與算法、結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化方法、水動(dòng)力性能優(yōu)化方法、螺旋槳和舵翼的優(yōu)化設(shè)計(jì)、多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法。內(nèi)容基本上覆蓋了自主水下機(jī)器人設(shè)計(jì)專題方向的知識(shí)。本書適合從事自主水下機(jī)器人總體設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用的科技人員以及高等院校相關(guān)專業(yè)的教師及研究生使用。

自主水下機(jī)器人設(shè)計(jì)理論與優(yōu)化方法 目錄

目錄 叢書前言一 叢書前言二 前言 1 AUV設(shè)計(jì)概述 1 1.1 AUV的基本概念 1 1.2 AUV的主要用途、工作模式及特點(diǎn) 1 1.2.1 AUV民用領(lǐng)域主要用途 1 1.2.2 AUV軍事領(lǐng)域主要用途 2 1.2.3 AUV工作模式 2 1.2.4 AUV主要特點(diǎn) 3 1.3 AUV系統(tǒng)組成及功能 4 1.3.1 智能規(guī)劃與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 5 1.3.2 導(dǎo)航定位系統(tǒng) 7 1.3.3 能源系統(tǒng) 9 1.3.4 推進(jìn)與操縱系統(tǒng) 15 1.3.5 通信系統(tǒng) 19 1.3.6 任務(wù)載荷 22 1.3.7 水面監(jiān)控系統(tǒng) 24 1.4 AUV主要特性和參數(shù) 25 1.5 AUV設(shè)計(jì)的各個(gè)階段 27 1.6 AUV總體設(shè)計(jì)過程 28 參考文獻(xiàn) 31 2 AUV總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 33 2.1 AUV方案設(shè)計(jì) 33 2.1.1 艇型選擇 33 2.1.2 阻力估算 34 2.1.3 能源與動(dòng)力選擇 38 2.1.4 推進(jìn)與操縱方式選擇 40 2.1.5 總布置設(shè)計(jì) 41 2.2 AUV流體動(dòng)力設(shè)計(jì) 42 2.2.1 AUV動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 42 2.2.2 操縱性 49 2.2.3 艇體型線設(shè)計(jì) 54 2.2.4 舵翼設(shè)計(jì) 58 2.2.5 螺旋槳設(shè)計(jì) 62 2.3 AUV結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 64 2.3.1 總體結(jié)構(gòu)布局 64 2.3.2 非耐壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 66 2.3.3 耐壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 69 2.4 AUV性能預(yù)報(bào) 75 2.4.1 操縱性能預(yù)報(bào) 75 2.4.2 續(xù)航力性能預(yù)報(bào) 78 2.4.3 靜水力性能預(yù)報(bào) 81 參考文獻(xiàn) 83 3 AUV性能分析方法 86 3.1 AUV艇體水動(dòng)力性能分析方法 86 3.1.1 基于半經(jīng)驗(yàn)公式的性能分析 86 3.1.2 基于計(jì)算流體力學(xué)的性能分析 91 3.1.3 基于約束模型試驗(yàn)的性能分析 103 3.2 AUV結(jié)構(gòu)性能分析方法 112 3.2.1 基于規(guī)范的耐壓結(jié)構(gòu)性能分析方法 112 3.2.2 基于有限元分析的結(jié)構(gòu)性能分析方法 122 3.3 AUV螺旋槳推進(jìn)性能分析方法 129 3.3.1 基于勢流理論面元法的螺旋槳推進(jìn)性能分析 129 3.3.2 基于計(jì)算流體力學(xué)方法的螺旋槳推進(jìn)性能計(jì)算 139 3.3.3 槽道槳推進(jìn)性能分析 145 3.4 AUV舵翼水動(dòng)力性能分析方法 149 3.4.1 單獨(dú)舵板的水動(dòng)力性能分析方法 149 3.4.2 艇體和螺旋槳對(duì)舵翼水動(dòng)力性能的影響分析 151 3.5 AUV續(xù)航力性能分析方法 157 參考文獻(xiàn) 159 4 AUV設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià) 161 4.1 AUV設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)意義和內(nèi)容 161 4.1.1 設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)意義 161 4.1.2 設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)內(nèi)容 162 4.2 AUV設(shè)計(jì)方案綜合評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 163 4.3 AUV設(shè)計(jì)方案綜合評(píng)價(jià)方法 166 4.3.1 層次分析法 166 4.3.2 綜合評(píng)估法 167 參考文獻(xiàn) 169 5 工程優(yōu)化理論與算法 170 5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 170 5.1.1 *優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型 170 5.1.2 多元函數(shù) 172 5.1.3 凸集與凸函數(shù) 174 5.1.4 *優(yōu)化問題的求解方法 176 5.2 傳統(tǒng)優(yōu)化方法 179 5.2.1 梯度法 179 5.2.2 復(fù)合形法 180 5.2.3 懲罰函數(shù)法 183 5.3 現(xiàn)代優(yōu)化方法 188 5.3.1 遺傳算法 188 5.3.2 粒子群優(yōu)化算法 191 5.3.3 模擬退火算法 193 5.4 多目標(biāo)優(yōu)化方法 195 5.4.1 統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù)法 195 5.4.2 多目標(biāo)進(jìn)化算法 197 5.5 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與近似模型 201 5.5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 201 5.5.2 近似模型 202 參考文獻(xiàn) 212 6 AUV結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化方法 214 6.1 結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化概述 214 6.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的發(fā)展 214 6.1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法 216 6.1.3 AUV結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化 216 6.2 基于參數(shù)化有限元的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法 217 6.2.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)的基本方法 217 6.2.2 參數(shù)化有限元分析方法 218 6.2.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程 219 6.3 耐壓結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法 220 6.3.1 圓柱殼結(jié)構(gòu)性能近似模型的建立 221 6.3.2 殼體參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響分析 224 6.3.3 圓柱殼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化結(jié)果 226 參考文獻(xiàn) 227 7 AUV水動(dòng)力性能優(yōu)化方法 228 7.1 AUV水動(dòng)力性能優(yōu)化的研究進(jìn)展 228 7.1.1 主艇體形狀優(yōu)化研究現(xiàn)狀 228 7.1.2 附體布局優(yōu)化研究現(xiàn)狀 229 7.2 基于計(jì)算流體力學(xué)的艇型優(yōu)化方法 230 7.2.1 回轉(zhuǎn)體艇型阻力計(jì)算 230 7.2.2 回轉(zhuǎn)體艏艉形狀對(duì)阻力性能的影響分析 233 7.2.3 回轉(zhuǎn)體艇型優(yōu)化過程 236 7.3 基于近似模型的艇型優(yōu)化方法 241 7.3.1 近似模型的建立過程 242 7.3.2 優(yōu)化過程及結(jié)果分析 243 參考文獻(xiàn) 244 8 AUV螺旋槳和舵翼的優(yōu)化設(shè)計(jì) 246 8.1 基于近似模型的螺旋槳優(yōu)化設(shè)計(jì) 246 8.1.1 螺旋槳優(yōu)化問題描述 246 8.1.2 基于近似模型的優(yōu)化策略 247 8.1.3 近似模型的建立 248 8.1.4 優(yōu)化結(jié)果與分析 250 8.2 基于近似模型的舵翼優(yōu)化設(shè)計(jì) 252 8.2.1 舵翼優(yōu)化問題描述 252 8.2.2 近似模型的建立 253 8.2.3 優(yōu)化結(jié)果與分析 254 參考文獻(xiàn) 254 9 AUV多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法 256 9.1 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的基本內(nèi)容 256 9.1.1 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的研究概況 256 9.1.2 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的基本概念 260 9.1.3 AUV總體多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化 262 9.2 AUV多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù) 265 9.2.1 復(fù)雜系統(tǒng)的分解方式 265 9.2.2 學(xué)科分析與建模方法 266 9.2.3 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化過程 266 9.2.4 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的集成環(huán)境平臺(tái) 268 9.3 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化在AUV總體設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 269 9.3.1 AUV的基本形式及設(shè)計(jì)要求 269 9.3.2 AUV多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立過程 271 9.3.3 AUV多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)果 282 參考文獻(xiàn) 291 索引 293 彩圖
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