[发明专利]考虑俯仰二阶定常波浪力矩的锚泊系统设计方法

权利要求书

1.一种考虑俯仰二阶定常波浪力矩的锚泊系统设计方法，其特征在于，包括步骤：

计算目标平台的二阶定常水平波浪力和俯仰二阶定常波浪力矩传递函数在频域上的分布结果，获取二阶定常水平波浪力峰值和俯仰二阶定常波浪力矩传递函数在频域上的峰值；

根据平台的作业要求和风电机组机械的结构要求，获取最大水平运动距离和最大俯仰运动角度；

根据所述二阶定常水平波浪力峰值、所述俯仰二阶定常波浪力矩传递函数在频域上的峰值、所述最大水平运动距离和所述最大俯仰运动角度，计算目标水平运动回复刚度和目标俯仰运动回复刚度；

通过遗传算法，计算得到符合目标水平运动回复刚度和目标俯仰运动回复刚度要求的锚泊系统参数。

2.根据权利要求1所述的锚泊系统设计方法，其特征在于，所述目标水平运动回复刚度＝所述二阶定常水平波浪力峰值/所述最大水平运动距离。

3.根据权利要求1所述的锚泊系统设计方法，其特征在于，所述目标俯仰运动回复刚度＝所述俯仰二阶定常波浪力矩传递函数在频域上的峰值/所述最大俯仰运动角度。

4.根据权利要求1所述的锚泊系统设计方法，其特征在于，所述通过遗传算法，计算得到符合回复刚度要求的锚泊系统参数的步骤，包括如下步骤：

种群初始化：将锚链按导缆孔位置分为两组，以每组锚链的变量组成遗传算法的设计变量空间，并在所述设计变量空间中随机生成若干个初始个体，构成初始种群；

选择过程：根据目标函数设置适值函数，计算种群中每个个体的适应度，并根据个体的适应度选择优选个体作为父代，用以生成子代个体；

交叉过程：将所述选择过程中得到的优秀个体作为父代，利用交叉算子，通过交叉重组父代个体的基因结构，得到新的子代个体；

变异过程：将所述选择过程中得到的优秀个体作为父代，利用变异算子，随机对单个父代个体的基因做改动，生成新的子代个体；

替换过程：将所述选择过程得到的子代个体、所述交叉过程得到的子代个体、所述变异过程得到的子代个体作为当代种群，进行评估、选择、交叉及交易，用以生成下一代子代个体；

计算终止：设置最优适值函数的容许值，如果在优化过程中出现个体适值小于所述容许值时，将该个体标记为最优解，如果达到最大进化代数，则将所有最优秀个体作为最优解输出。

5.根据权利要求4所述的锚泊系统设计方法，其特征在于，所述锚链的变量包括：锚链根数、导缆孔位置，每根锚链的总长度、水平跨距、深度，以及锚链各分段的长度、单位长度质量、等效横截面积、轴向刚度。

6.根据权利要求4所述的锚泊系统设计方法，其特征在于，所述计算种群中每个个体的适应度的步骤，包括如下步骤：

采用分段外推法计算每个个体回复刚度，并与目标水平运动回复刚度和目标俯仰运动回复刚度进行比较，计算两者之间的相似度。