基于混合逻辑动态模型的炭阳极质量优化方法研究

发布时间：2021-01-01 02:29

　　随着大型铝电解预焙槽技术的大量应用和铝工业的迅速发展,铝用炭阳极（简称阳极,也称预焙阳极）的质量和性能的要求不断增高。在炭阳极的工业生产过程中,系统存在连续特性、离散事件与If-then-else规则的组合优化控制问题,也存在非线性、多变量与不确定性的情况,同时还要满足高质量、高精度的产品控制要求。在过去的控制方法的设计当中,经常把连续特性和离散事件分离考虑,建立了自己的不同控制策略。然而,在实际过程中,这两个变量是相互联系、相互作用的。为了同时处理阳极生产过程中的连续特性和离散事件及其之间的关系则要建立一个整体的框架——混杂系统（Hybrid System, HS）,而混合逻辑动态模型是混杂系统的一种建模方法。本文通过混合逻辑动态MLD（Mixed Logical Dynamical）模型方法分别对炭阳极配料混捏阶段和焙烧阶段进行建模,对混合整数规划带来的大量计算问题,采用遗传算法进行优化,实现了混合整数规划,提高了优化效率,得到的满足国际质量指标的优质的阳极,同时也得到了适合阳极生产的最优控制量。 

【文章来源】：上海应用技术大学上海市

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 研究任务与论文内容安排
第2章 混合逻辑动态模型
    2.1 混合逻辑动态模型的国内外研究现状及发展动态
    2.2 混合逻辑动态模型的数学知识
    2.3 MLD的建模步骤
    2.4 本章小结
第3章 炭阳极生产工艺
    3.1 电解铝炭阳极系统的国内外研究现状及发展动态
    3.2 炭阳极生产原料
    3.3 炭阳极生产过程
    3.4 铝用炭阳极的基本性能
    3.5 炭阳极国内外质量指标
    3.6 本章小结
第4章 炭阳极的MLD建模
    4.1 炭阳极MLD配料和混捏过程建模
    4.2 炭阳极MLD焙烧过程建模
    4.3 优先级基本原理
    4.4 本章小结
第5章 遗传算法求解混合整数规划的应用
    5.1 遗传算法的特点及应用
    5.2 遗传操作及算法流程
    5.3 遗传算法在MLD模型的寻优
        5.3.1 遗传算子选取
        5.3.2 基于炭阳极MLD模型的编码及遗传操作
    5.4 优化结果
        5.4.1 基于配料混捏过程的混合整数规划问题的优化结果
        5.4.2 基于阳极焙烧过程的混合整数规划问题的优化结果
        5.4.3 优化效率
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间所发表的论文、参加的科研项目和获奖情况



本文编号：2950780