铝合金熔铸过程智能配料方法的研究

发布时间：2017-10-12 20:22

  本文关键词：铝合金熔铸过程智能配料方法的研究

  更多相关文章： 线性规划 知识库 模糊推理 多目标优化

【摘要】：随着轻量化和节能减排理念的深入人心,航空航天、交通运输以及军工及民用领域对铝材的需求量越来越广,零部件材料领域以铝代钢趋势愈加明显。随着铝材需求量的增加,铝加工业飞速发展的同时,对铝合金材料质量的要求也有了进一步提高。铝合金熔铸是决定铝合金制品性能和质量的关键流程,也是实现铝合金制造业智能化最迫切的流程,为轧制、挤压、锻造等后续工序提供了优质的原料。本文旨在发挥铝合金材料的潜力,获得低成本、高性能、高质量的铝合金铸锭,从铝合金熔铸生产线的第一个生产环节配料出发,以得到最优配比方案从而指导生产为目标,研究基于铝合金熔铸过程智能配料方法。得到铝合金熔铸智能配料方法的总体设计方案,完成基于线性规划的多目标优化配比模型,建立基于铝合金熔铸行业的配料对性能影响的知识库并对部分规则进行推理,运用仿真软件验证铝合金熔铸智能配料方法的可行性。本文以铝合金熔铸生产线为背景,通过铝合金熔铸工艺过程与铝合金熔铸配料现状的分析,了解铝合金熔铸配料的需求,提出铝合金熔铸智能配料方法的详细设计方案。以成分合格、成本最低两个目标作为铝合金熔铸生产线配料要求的优化标准,建立基于线性规划的多目标优化配比模型,并模拟得到配比结果。分析铝合金熔铸配料过程中的难点,得到决定产品性能稳定性的两个因素:参配原材料成分值的确定以及配料控制标准的确定。归纳铝合金产品分类的性能特点,铝合金产品主要成分对产品性能的影响以及铝合金熔铸生产过程对产品性能的影响,以此建立知识库结构。运用模糊推理的方法构建模糊集合,基于知识库的三大内容进行部分铝合金成分的模糊规则推理,详述推理过程。论文最后总结了铝合金熔铸智能配料方法研究过程中取得的成果,并分析了优化方法的不足,指出了进一步优化的方向。
【关键词】：线性规划 知识库 模糊推理 多目标优化
【学位授予单位】：机械科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG292
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与选题意义10-14
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 选题意义11-14
• 1.2 国内外研究现状14-16
• 1.2.1 专家系统的发展现状14-15
• 1.2.2 线性规划的发展15-16
• 1.2.3 模糊推理的发展16
• 1.3 课题研究内容及目标16-18
• 1.3.1 课题研究内容16-17
• 1.3.2 课题研究目标17-18
• 第二章 铝合金熔铸配料需求分析18-24
• 2.1 铝合金熔铸工艺过程18-19
• 2.2 铝合金熔铸配料现状分析19-21
• 2.3 铝合金熔铸智能配料方法的详细设计方案21-23
• 2.4 小结23-24
• 第三章 基于线性规划的多目标优化配比模型24-47
• 3.1 引言24
• 3.2 算法分析24-28
• 3.2.1 线性规划24-25
• 3.2.2 单纯形法25-28
• 3.3 铝合金熔铸配比模型的优化28-29
• 3.3.1 铝合金熔铸配比建模方法28
• 3.3.2 铝合金熔铸配比目标函数28
• 3.3.3 铝合金熔铸配比约束条件28-29
• 3.3.4 铝合金熔铸配比优化模型29
• 3.4 铝合金熔铸配比优化模型的步骤29-31
• 3.5 铝合金熔铸配料计算部分程序设计31-42
• 3.5.1 配料参数定义32-34
• 3.5.2 配料计算函数34-38
• 3.5.3 输出配料计算结果38-42
• 3.6 铝合金熔铸配比优化模型的模拟42-45
• 3.7 小结45-47
• 第四章 铝合金熔铸配料知识库47-59
• 4.1 引言47
• 4.2 知识库的建立47-49
• 4.3 铝合金熔铸性能与成分关系的知识库的建立49-58
• 4.3.1 铝合金产品分类的性能特点49-51
• 4.3.2 铝合金产品成分对产品性能的影响51-54
• 4.3.3 铝合金熔铸生产过程对产品性能的影响54-57
• 4.3.4 铝合金熔铸推理规则集57-58
• 4.4 小结58-59
• 第五章 基于铝合金熔铸配料专家规则的模糊推理59-68
• 5.1 模糊推理59-61
• 5.2 基于铝合金熔铸配料专家规则61-64
• 5.3 基于铝合金熔铸配料专家规则的推理过程64-67
• 5.4 小结67-68
• 结论68-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况74

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本文编号：1020722