基于改进量子遗传算法的多目标轧制规程优化

发布时间：2017-10-29 09:01

  本文关键词：基于改进量子遗传算法的多目标轧制规程优化

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【摘要】：随着铝加工行业的快速发展,铝合金逐渐应用到各个领域。铝热连轧的轧制过程比较复杂,铝热连轧机能够优质、高效、低耗生产的一个重要条件就是合理制定轧制规程,这也是目前一项重要的综合寻优技术课题。近些年来,随着工业生产的不断发展,铝板带的质量要求越来越高,产量要求也越来越高,因此,提高轧制规程的优化能力是目前亟待解决的问题。首先,研究了混沌映射tent的混沌特性,并将其应用于算法的初始化和变异操作中。与此同时,应用高斯变异改进了量子遗传单目标优化算法。通过传统测试函数测试,对算法的收敛性和全局搜索能力进行了验证。其次,将量子遗传单目标优化算法与多目标优化理论相结合,提出一种改进量子遗传多目标优化算法,其改进策略包括自适应网格更新机制,最优个体选择机制,高斯变异,tent混沌映射。通过测试函数的求解,对改进算法的收敛性和分布性进行了验证。最后,以铝热连轧等相对负荷、预防打滑和末机架板型良好,建立了铝热连轧负荷分配多目标函数。以某铝热连轧轧制现场为背景,在现场实际的数据基础上建立了一套轧制规程,在满足约束条件的基础上,采用改进量子遗传算法优化该轧制规程。结果表明,采用该方法得出的pareto前沿为决策者提供了条件允许下的所有压下设定,并且可以根据要求选择合适的压下率作为当前设定值,为现场二级设定提供了理论依据。
【关键词】：量子遗传 多目标优化 自适应网格 轧制规程 混沌映射
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG335;TP18
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题研究目的与意义11
• 1.2 轧制规程的发展11-13
• 1.3 量子遗传算法研究进展13-14
• 1.3.1 国外发展现状13
• 1.3.2 国内发展现状13-14
• 1.4 本文主要研究内容14-16
• 第2章 改进量子遗传单目标优化算法16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 改进量子遗传单目标算法16-22
• 2.2.1 实数编码染色体16-17
• 2.2.2 初始群体的产生17
• 2.2.3 混沌映射模型17-19
• 2.2.4 交叉19-20
• 2.2.5 变异20-21
• 2.2.6 算法流程21-22
• 2.3 算法性能测试22-23
• 2.3.1 测试函数22
• 2.3.2 参数选择22-23
• 2.3.3 测试结果及分析23
• 2.4 本章小结23-25
• 第3章 多目标优化基础理论25-37
• 3.1 引言25-26
• 3.2 多目标优化问题相关概念26-28
• 3.2.1 多目标优化问题定义26-27
• 3.2.2 传统多目标优化方法27-28
• 3.3 多目标遗传算法28-33
• 3.3.1 引言28
• 3.3.2 多目标遗传算法流程28-30
• 3.3.3 非支配多目标遗传算法30-33
• 3.4 标准测试函数33-35
• 3.5 性能指标35-36
• 3.5.1 收敛性指标35
• 3.5.2 分布性指标35-36
• 3.6 本章小结36-37
• 第4章 改进量子遗传多目标优化算法37-48
• 4.1 引言37
• 4.2 改进量子遗传算法37-42
• 4.2.1 算法基本思想37-38
• 4.2.2 外部存档38
• 4.2.3 自适应网格机制38-40
• 4.2.4 最优个体选择策略40-41
• 4.2.5 外部存档更新策略41-42
• 4.3 改进算法进化过程42-44
• 4.3.1 种群初始化42-43
• 4.3.2 交叉43
• 4.3.3 变异操作43-44
• 4.4 算法流程44
• 4.5 算法性能测试44-47
• 4.6 本章小结47-48
• 第5章 基于改进量子遗传算法的轧制规程优化48-67
• 5.1 铝热连轧工艺48-49
• 5.1.1 铝热连轧设备组成48-49
• 5.1.2 铝热连轧计算机系统组成49
• 5.2 铝热连轧主要参数数学模型49-56
• 5.2.1 变形区工艺参数50-51
• 5.2.2 轧制相关数学模型51-56
• 5.3 轧制规程优化概述56-57
• 5.4 打滑理论57-58
• 5.5 末机架板形良好条件58-60
• 5.6 约束条件60
• 5.7 仿真实验及分析60-66
• 5.8 本章小结66-67
• 结论67-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果73-74
• 致谢74-75
• 作者简介75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1112265