基于控制变量参数化方法的炼钢—连铸冲突时间协调优化方法研究
发布时间：2022-07-29 19:17
炼钢-连铸这一生产过程是现代钢铁企业生产流程中的重要环节。连铸生产过程的工况复杂,在生产过程中会受到各种冲突时间因素影响而导致原有生产调度需要重新调整。生产调度的变化可能导致连铸机的生产时间出现中断,即“断浇”问题。对连铸机拉速进行调整可以消除“断浇”问题,但是会造成铸坯的温度场波动而形成铸坯质量缺陷。在实际连铸生产过程中,炼钢计划调度和连铸过程控制是分开进行的,生产调度调整中对连铸拉速控制约束考虑不足,而连铸拉速仍然采用人工经验的来决策,这就导致生产运行状态不能达到最优状态,连铸铸坯质量缺陷率增加等问题。本文针对炼钢-连铸过程中时间冲突问题,提出了炼钢生产调度和连铸机拉速协调优化方法。本文首先对炼钢-连铸冲突时间协调优化的问题进行了描述,建立了炼钢-连铸冲突时间协调优化模型。根据连铸拉速和炉次浇铸作业时间的耦合约束关系,将原协调优化模型分解为的炼钢-连铸调度调整模型和连铸拉速调整优化模型两个子模型,提出了先求解调度调整子模型,再求解连铸拉速调整优化子模型进行协调的问题求解策略。根据炼钢-连铸生产调度调整模型的多目标线性规划特点,采用字典序法对次模型进行求解。依据连铸拉速优化模型为含有...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 课题研究现状
1.2.1 炼钢-连铸调度问题概况
1.2.1.1 炼钢-连铸静态调度问题
1.2.1.2 炼钢-连铸动态调度问题
1.2.2 炼钢-连铸生产过程优化问题研究现状
1.2.3 控制变量参数化方法研究现状
1.2.4 炼钢-连铸过程优化问题
1.3 本文的研究工作
第2章 炼钢-连铸冲突时间协调优化问题描述
2.1 炼钢-连铸生产过程描述
2.1.1 炼钢-连铸生产流程描述
2.1.2 连铸生产工艺
2.2 炼钢-连铸调度问题描述
2.2.1 炼钢-连铸生产过程静态调度
2.2.2 炼钢-连铸生产过程动态调度
2.2.3 连铸过程控制与优化
2.3 炼钢-连铸冲突时间协调优化问题描述
第3章 炼钢-连铸冲突时间协调优化问题建模
3.1 炼钢-连铸冲突时间协调优化模型
3.1.1 符号定义
3.2 模型目标函数
3.3 模型过程约束条件
3.3.1 炼钢-连铸生产调度调整约束
3.3.2 连铸拉速调整约束
3.4 本章小结
第4章 炼钢-连铸冲突时间协调优化模型的求解
4.1 炼钢-连铸冲突时间协调优化模型求解策略
4.2 炼钢-连铸冲突时间协调优化模型求解方法
4.2.1 求解炼钢-连铸生产调度调整模型
4.2.1.1 炼钢-连铸调度调整模型的转化
4.2.1.2 字典序法
4.2.2 求解连铸拉速调整优化模型
4.2.2.1 控制变量参数化
4.2.2.2 基于控制变量参数化法转化连铸拉速调整优化模型
4.2.2.3 序列二次规划方法
4.3 炼钢-连铸冲突时间协调优化方法求解算法流程
4.4 本章小结
第5章 炼钢-连铸冲突时间协调优化方法仿真实验
5.1 实际数据及参数
5.2 炼钢-连铸冲突时间协调优化方法仿真实验结果
5.2.1 出现设备故障情况的仿真实验结果
5.2.1.1 Matlab仿真实验结果
5.2.1.2 Matlab仿真实验对比结果分析
5.2.2 加工炉次间出现冲突时间情况的仿真实验结果
5.2.2.1 Matlab仿真实验结果
5.2.2.2 Matlab仿真实验对比结果分析
5.3 本章小结
第6章 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于字典排序方法的螺旋桨优化设计[J]. 张祥瑞,孙帅,常欣,莫涛. 舰船科学技术. 2015(12)
[2]基于免疫多Agent系统求解炼钢连铸动态调度问题（待续）[J]. 熊伟,付冬梅,谷学静,王芳. 冶金自动化. 2014(03)
[3]中国钢铁企业发展现状、问题及对策研究[J]. 李国军,宋国梁. 江苏科技信息. 2010(03)
[4]炼钢-连铸生产优化重调度方法[J]. 庞新富,俞胜平,张志宇,郑秉霖,柴天佑. 系统工程学报. 2010(01)
[5]炼钢-连铸优化排程的基础研究[J]. 卢玉锋,周静,卢虎生. 内蒙古科技大学学报. 2009(03)
[6]炼钢连铸动态调度方法及其应用[J]. 庞新富,俞胜平,郑秉霖,柴天佑. 石油化工高等学校学报. 2007(03)
[7]基于准时制思想的炼钢—连铸生产动态调度算法[J]. 宁树实,王伟,潘学军. 信息与控制. 2007(01)
[8]基于粒子群算法的连铸二次冷却区冷却水量的确定[J]. 武荣阳,吴国华,谢植,刘玉贵. 东北大学学报. 2005(12)
[9]关于钢铁制造流程优化与产品优化问题的讨论[J]. 殷瑞钰. 钢铁. 2004(08)
[10]炼钢-连铸生产调度模型及启发式算法[J]. 刘光航,李铁克. 系统工程. 2002(06)
博士论文
[1]基于控制向量参数化的动态优化研究[D]. 李国栋.浙江大学 2015
[2]基于控制变量参数化的带约束最优控制问题计算方法[D]. 胡云卿.浙江大学 2013
硕士论文
[1]板坯连铸二次冷却动态配水控制研究[D]. 李艳磊.河北工程大学 2015
[2]基于PSO-GA混合算法的炼钢-连铸生产计划与调度问题研究[D]. 刘智慧.浙江大学 2015
[3]连铸生产运行过程拉速优化方法研究[D]. 周凤艳.东北大学 2012
[4]连铸机单炉浇注运行优化方法研究及软件实现[D]. 江海涛.东北大学 2011
[5]基于拉速的炼钢—连铸运行优化方法研究[D]. 那崇正.东北大学 2010
[6]工业应用中的动态优化方法研究[D]. 陈珑.浙江大学 2010
[7]关于序列二次规划（SQP）算法求解非线性规划问题的研究[D]. 石国春.兰州大学 2009
[8]基于BP-GA算法的板坯连铸二冷水动态控制模型研究[D]. 占贤辉.重庆大学 2007
本文编号：3667030
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 课题研究现状
1.2.1 炼钢-连铸调度问题概况
1.2.1.1 炼钢-连铸静态调度问题
1.2.1.2 炼钢-连铸动态调度问题
1.2.2 炼钢-连铸生产过程优化问题研究现状
1.2.3 控制变量参数化方法研究现状
1.2.4 炼钢-连铸过程优化问题
1.3 本文的研究工作
第2章 炼钢-连铸冲突时间协调优化问题描述
2.1 炼钢-连铸生产过程描述
2.1.1 炼钢-连铸生产流程描述
2.1.2 连铸生产工艺
2.2 炼钢-连铸调度问题描述
2.2.1 炼钢-连铸生产过程静态调度
2.2.2 炼钢-连铸生产过程动态调度
2.2.3 连铸过程控制与优化
2.3 炼钢-连铸冲突时间协调优化问题描述
第3章 炼钢-连铸冲突时间协调优化问题建模
3.1 炼钢-连铸冲突时间协调优化模型
3.1.1 符号定义
3.2 模型目标函数
3.3 模型过程约束条件
3.3.1 炼钢-连铸生产调度调整约束
3.3.2 连铸拉速调整约束
3.4 本章小结
第4章 炼钢-连铸冲突时间协调优化模型的求解
4.1 炼钢-连铸冲突时间协调优化模型求解策略
4.2 炼钢-连铸冲突时间协调优化模型求解方法
4.2.1 求解炼钢-连铸生产调度调整模型
4.2.1.1 炼钢-连铸调度调整模型的转化
4.2.1.2 字典序法
4.2.2 求解连铸拉速调整优化模型
4.2.2.1 控制变量参数化
4.2.2.2 基于控制变量参数化法转化连铸拉速调整优化模型
4.2.2.3 序列二次规划方法
4.3 炼钢-连铸冲突时间协调优化方法求解算法流程
4.4 本章小结
第5章 炼钢-连铸冲突时间协调优化方法仿真实验
5.1 实际数据及参数
5.2 炼钢-连铸冲突时间协调优化方法仿真实验结果
5.2.1 出现设备故障情况的仿真实验结果
5.2.1.1 Matlab仿真实验结果
5.2.1.2 Matlab仿真实验对比结果分析
5.2.2 加工炉次间出现冲突时间情况的仿真实验结果
5.2.2.1 Matlab仿真实验结果
5.2.2.2 Matlab仿真实验对比结果分析
5.3 本章小结
第6章 总结和展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于字典排序方法的螺旋桨优化设计[J]. 张祥瑞,孙帅,常欣,莫涛. 舰船科学技术. 2015(12)
[2]基于免疫多Agent系统求解炼钢连铸动态调度问题（待续）[J]. 熊伟,付冬梅,谷学静,王芳. 冶金自动化. 2014(03)
[3]中国钢铁企业发展现状、问题及对策研究[J]. 李国军,宋国梁. 江苏科技信息. 2010(03)
[4]炼钢-连铸生产优化重调度方法[J]. 庞新富,俞胜平,张志宇,郑秉霖,柴天佑. 系统工程学报. 2010(01)
[5]炼钢-连铸优化排程的基础研究[J]. 卢玉锋,周静,卢虎生. 内蒙古科技大学学报. 2009(03)
[6]炼钢连铸动态调度方法及其应用[J]. 庞新富,俞胜平,郑秉霖,柴天佑. 石油化工高等学校学报. 2007(03)
[7]基于准时制思想的炼钢—连铸生产动态调度算法[J]. 宁树实,王伟,潘学军. 信息与控制. 2007(01)
[8]基于粒子群算法的连铸二次冷却区冷却水量的确定[J]. 武荣阳,吴国华,谢植,刘玉贵. 东北大学学报. 2005(12)
[9]关于钢铁制造流程优化与产品优化问题的讨论[J]. 殷瑞钰. 钢铁. 2004(08)
[10]炼钢-连铸生产调度模型及启发式算法[J]. 刘光航,李铁克. 系统工程. 2002(06)
博士论文
[1]基于控制向量参数化的动态优化研究[D]. 李国栋.浙江大学 2015
[2]基于控制变量参数化的带约束最优控制问题计算方法[D]. 胡云卿.浙江大学 2013
硕士论文
[1]板坯连铸二次冷却动态配水控制研究[D]. 李艳磊.河北工程大学 2015
[2]基于PSO-GA混合算法的炼钢-连铸生产计划与调度问题研究[D]. 刘智慧.浙江大学 2015
[3]连铸生产运行过程拉速优化方法研究[D]. 周凤艳.东北大学 2012
[4]连铸机单炉浇注运行优化方法研究及软件实现[D]. 江海涛.东北大学 2011
[5]基于拉速的炼钢—连铸运行优化方法研究[D]. 那崇正.东北大学 2010
[6]工业应用中的动态优化方法研究[D]. 陈珑.浙江大学 2010
[7]关于序列二次规划（SQP）算法求解非线性规划问题的研究[D]. 石国春.兰州大学 2009
[8]基于BP-GA算法的板坯连铸二冷水动态控制模型研究[D]. 占贤辉.重庆大学 2007
本文编号：3667030
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3667030.html
