基于改进PSO的连铸二冷水配水优化方法研究

发布时间：2021-03-04 21:10

　　随着钢铁工业的发展,无缺陷铸坯的稳定生产成为连铸技术研究的主要方向。由于铸坯产品的质量与铸坯凝固过程密切相关,而连铸坯的凝固基本上是在二次冷却区内完成的,所以研究二冷热传输过程对了解铸坯凝固行为和保证铸坯质量具有重要的意义。多年来,人们对铸坯内部质量的研究主要通过各种试验、检测手段以及数值模拟技术完成。随着计算机技术的发展,数值模拟技术已成为研究连铸二冷过程的一种重要手段,并为二次冷却制度的制定和优化提供了便利的技术条件。首先,针对连铸板坯的凝固热传输过程,建立了板坯凝固传热的二维移动薄片模型。在此基础上采用数值差分方法求解模型,并运用等效比热法处理凝固潜热,得到了一定工艺条件下的稳态凝固温度场。通过仿真实验验证了数值模型的准确性和有效性,为连铸二冷配水的优化提供了基础。其次,针对粒子群算法的早熟现象,对粒子群的改进算法进行了深入的研究,提出了一类改进的自适应混沌粒子群算法（Adaptive Chaotic Particle Swarm Optimization, ACPSO）。该算法根据个体状态进行判定,当粒子处于运动状态时,不进行混沌优化,从而加速其收敛；当粒子处于稳定状态时,对其... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景、目的与意义
    1.2 连铸二冷配水参数优化技术的发展及研究现状
    1.3 粒子群优化算法的发展及研究现状
    1.4 论文的研究内容
第2章 连铸工艺流程及二冷制度简介
    2.1 连铸工艺流程
    2.2 鞍钢1700ASP连铸机及二冷制度简介
        2.2.1 1700ASP连铸机简介
        2.2.2 二次冷却段辊列
        2.2.3 鞍钢1700ASP二冷制度简介
    2.3 二冷配水参数优化的问题描述
        2.3.1 连铸二次冷却冶金准则
        2.3.2 二冷配水优化的特点
    2.4 本章小结
第3章 铸坯稳态凝固传热过程模型建立
    3.1 铸坯凝固过程的的传热特点
    3.2 铸坯凝固传热数学模型
        3.2.1 研究对象的选取
        3.2.2 凝固传热过程中的假设
        3.2.3 凝固传热的控制方程的建立
        3.2.4 微分方程初始条件和边界条件
    3.3 物性参数的选择及处理
    3.4 凝固潜热的处理
    3.5 凝固传热模型求解
        3.5.1 算法思路
        3.5.2 有限差分方程的建立
        3.5.3 稳定性和收敛性判断
        3.5.4 仿真模型程序实现
        3.5.5 仿真分析
    3.6 本章小结
第4章 改进混沌粒子群优化算法
    4.1 标准粒子群算法
        4.1.1 基本思想
        4.1.2 粒子群算法基本原理
        4.1.3 参数设置
        4.1.4 粒子群算法缺陷
    4.2 混沌粒子群算法
        4.2.1 混沌优化算法概述
        4.2.2 混沌运动的基本性质
        4.2.3 混沌粒子群算法描述
    4.3 改进混沌粒子群优化算法
        4.3.1 一种改进的混沌粒子群优化算法
        4.3.2 自适应混沌粒子群优化算法
    4.4 算法仿真分析
    4.5 本章小结
第5章 基于改进PSO的连铸二冷配水优化
    5.1 二冷配水优化算法
        5.1.1 连铸运行指标模型
        5.1.2 优化目标的转换与归一化
    5.2 仿真分析
        5.2.1 连铸机设备参数与优化参数设置
        5.2.2 二冷优化结果与分析
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]采用粒子群优化的WSN非均匀网格划分机制[J]. 赵小川,周正,秦智超.  北京邮电大学学报. 2013(01)
[2]微电网并网逆变器下垂控制策略的改进[J]. 郑宏,史玉立,孙玉坤,黄健.  农业工程学报. 2012(06)
[3]一种基于遗传算法改进的粒子群优化算法[J]. 潘勇,郭晓东.  计算机应用与软件. 2011(09)
[4]一种基于免疫选择的粒子群优化算法[J]. 魏建香,孙越泓,苏新宁.  南京大学学报(自然科学版). 2010(01)
[5]无线传感网络覆盖的粒子进化优化策略研究[J]. 林祝亮,冯远静,俞立.  传感技术学报. 2009(06)
[6]利用NDVI指数时序特征监测秋收作物种植面积[J]. 熊勤学,黄敬峰.  农业工程学报. 2009(01)
[7]约束优化进化算法[J]. 王勇,蔡自兴,周育人,肖赤心.  软件学报. 2009(01)
[8]动态惯性权重粒子群优化算法[J]. 虞斌能,连志刚,焦斌.  上海电机学院学报. 2008(03)
[9]粒子群优化算法分析及研究进展[J]. 朱丽莉,杨志鹏,袁华.  计算机工程与应用. 2007(05)
[10]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)

博士论文
[1]连铸二冷水热传输及人工智能优化模型与控制[D]. 徐荣军.中国科学院上海冶金研究所 2000

硕士论文
[1]基于离散二进制PSO算法的专家选择系统[D]. 王大鹏.大连理工大学 2006
[2]大方坯连铸温度场数值模拟[D]. 蒋鹏.成都理工大学 2006
[3]连铸二冷过程建模及配水的智能优化研究[D]. 郑鹏.东北大学 2005



本文编号：3063926