高速工具钢棒线材热连轧换辊次数智能优化

发布时间：2023-05-07 03:10

　　随着两化融合的快速发展,钢铁行业的生产模式逐渐向智能化方向转变,但一些细节上的智能性和优化效果还不够明显,基于人工经验的实施方案在时间代价上损耗较大。如高速工具钢棒线材热连轧的换辊次数优化问题,目前普遍采用基于专家经验的生产模式。然而,由于高速工具钢具有特殊的生产工艺,包括单次换辊时间长、轧制过程复杂、消耗成本高、对机器运载要求严格等特点,基于人工经验的换辊次数优化方法,将引发生产时间长、人工成本高、生产效率低等问题。该课题针对高速工具钢棒线材热连轧换辊次数优化问题,研究了一种多约束的数学模型构建方法和基于混合蚁群算法的换辊次数优化算法,并采用某特钢生产线的实际数据,仿真验证了方法的有效性。本文的主要创新性工作包括:(1)针对具体的高速工具钢棒线材热连轧换辊次数优化问题,进行分析与描述,提出了一种适用于该问题的数学模型,给出了该数学模型的目标函数和约束条件。(2)在具体分析了蚁群算法、遗传算法的优缺点和运行模式的基础上,提出了一种与数学模型相结合的混合蚁群算法,不仅保留了样本的多样性,还提高了算法的收敛速度,加快了搜索进程。(3)采用河北某钢厂的实际生产数据与生产环境,对所提出的方法进...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高速工具钢棒线材生产工艺研究
        1.2.2 高速工具钢棒线材换辊优化研究
    1.3 相关优化算法基础理论
    1.4 主要研究内容
第2章 高速工具钢棒线材热连轧换辊问题的研究
    2.1 高速工具钢棒线材热连轧系统生产流程
        2.1.1 高速工具钢棒线材介绍及生产现状
        2.1.2 高速工具钢棒线材热连轧生产流程
        2.1.3 高速工具钢棒线材热连轧生产特点
    2.2 高速工具钢棒线材换辊系统优化问题
        2.2.1 高速工具钢棒线材换辊系统介绍
        2.2.2 订单系统
        2.2.3 高速工具钢棒线材换辊系统与订单组合的关系
    2.3 高速工具钢棒线材热连轧换辊次数优化的研究方法
        2.3.1 研究方法与方向
        2.3.2 智能优化方法
    2.4 本章小结
第3章 基于批决策与批调度的高速工具钢棒线材热连轧换辊优化模型构建
    3.1 高速工具钢棒线材热连轧换辊次数优化问题描述
        3.1.1 问题描述
        3.1.2 优化本质
    3.2 高速工具钢棒线材热连轧换辊优化分析与建模
        3.2.1 建模策略
        3.2.2 目标与约束
        3.2.3 优化模型建立
    3.3 本章小结
第4章 基于新混合蚁群算法的高速工具钢棒线材热连轧换辊次数优化
    4.1 相关优化算法介绍
        4.1.1 遗传算法
        4.1.2 蚁群算法
    4.2 基于遗传算法的高速工具钢棒线材热连轧换辊次数优化
        4.2.1 遗传算法程序设计流程
        4.2.2 数学模型
        4.2.3 遗传算法优化高速工具钢棒线材热连轧换辊次数
    4.3 基于蚁群算法的高速工具钢棒线材热连轧换辊次数优化
        4.3.1 蚁群算法程序设计流程
        4.3.2 遗传算法优化高速工具钢棒线材热连轧换辊次数
    4.4 基于新混合蚁群算法的高速工具钢棒线材热连轧换辊次数优化
        4.4.1 新混合蚁群算法的基本思想
        4.4.2 遗传算法与蚁群算法的融合
        4.4.3 新混合蚁群算法优化高速工具钢棒线材热连轧换辊次数
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间参研课题与研究成果
致谢



本文编号：3810136