基于Multi-Agent的冶铸轧协调调度模型研究
发布时间：2021-03-31 02:28
钢铁企业生产是大型的流程化生产，工艺流程长、涉及环节多、工艺复杂、物料处理量大。一个典型钢铁企业生产流程主要包括高炉炼铁、转炉炼钢、连铸机连铸、热轧机热轧、精加工，其中主要流程包括：转炉炼钢、连铸机连铸、热轧机热轧。传统的企业中，工序之间独立存在，分别制定各自的生产调度计划；在生产管理方面，只针对某一具体工序进行管理以及分析和研究。为了节能降耗，降低成本，需要致力于炼钢-连铸-热轧协调调度。本文研究基于多代理的冶铸轧协调调度模型。首先，介绍基于Multi-Agent的冶铸轧协调调度的国内外研究现状，了解炼钢-连铸-热轧的相关工艺流程和多代理的相关理论发展状况。其次，结合各工序的约束条件构建出炼钢-连铸-热轧协调调度问题的数学模型。然后，建立基于Multi-Agent的炼钢-连铸-热轧协调调度仿真模型，将运行的设备分为八个Agent，详细介绍各个Agent的功能与结构，并阐述各个Agent之间的协调调度合作。最后，利用Repast平台对所构建的基于Multi-Agent的冶铸轧协调调度仿真模型进行分析，并设计基于Multi-Agent的冶铸轧生产调度系统。从钢铁企业的实际情况出发，选择合...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转炉Agent的设置Fig.5.1SettingOfBOFAgent（2）炼钢-连铸-热轧协调调度模型是利用时间序列调度机制向下游传递温度信
图 5.2 转炉 Agent 的 Repast 仿真流程图Fig.5.2 Repast Flow Chart Of the bof Agent转炉 Agent 在 Repast 仿真系统平台上的仿真属于单一的设备流程的仿真，可以应用于精炼 Agent、连铸 Agent、热轧 Agent、保温坑 Agent、板坯库 Agent，如果为多种选择性流程的话则需要经过判断，以加热炉 Agent 在 Repast 仿真系统平台上的仿真为例。（1）定义加热炉 Agent 的属性（properties）、行为（behavior）、任务（task）、决策（decision）、结束（end）。其中决策需要进一步定义：1）将 temperature 是否大于400℃为判断 1，若判断 1 为 false 则结束判断，进行冷装炉任务；若判断 1 为 true 则继续进行判断 2； 2）temperature 是否大于 1000℃为判断 2，若判断 2 为 false 则结束判断进行温装炉任务；判断 2 为 true 则结束判断进行热装炉任务。如图 5.3 所示。
图 5.3 加热炉 Agent 在 Repast 仿真平台上的仿真流程图Fig.5.3 Repast Flow Chart Of the hf Agent（2）定义 Agent 所处的环境；（3）定义 Agent 在环境中如何移动，并如何与其他 Agent 进行交互。Repast 不仅包含丰富的图形工具，还支持图形化的数据界面显示。通过设置二维空间显示温度信息传导过程，在二维空间中，需要设置各 Agent 的颜色，然后根据Repast 自动生产的数据，在模型运行时用于记录，收集各 Agent 产生的数据并按照操作人员事先设置的方式进行显示。利用 Multi-Agent 技术，在 Repast 仿真系统平台上对钢铁炼钢-连铸-热轧工艺流程进行仿真，定义主体属性、行为、任务后，运行所建立的炼钢-连铸-热轧协调调度仿真模型，运行结果如图 5.4 所示。每一个小圆点表示一个 Agent，当指令达到所规定的标准后才能进行下一个 Agent 任务的运行。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Agent的网站促销下消费者行为仿真研究[J]. 金淳,董秋,吕苗. 系统工程理论与实践. 2014(04)
[2]基于多Agent强化学习的流水线维护策略[J]. 王潇,王红卫,祁超. 系统工程学报. 2013(05)
[3]模型验证——基于主体建模的方法论问题[J]. 杨敏,熊则见. 系统工程理论与实践. 2013(06)
[4]基于Agent的顾客行为及个性化推荐仿真模型[J]. 金淳,张一平. 系统工程理论与实践. 2013(02)
[5]基于Petri网的钢铁生产复杂物流系统建模[J]. 赵业清,毕贵红,朱道飞. 冶金自动化. 2012(06)
[6]基于多Agent柔性制造单元的生产调度研究[J]. 宋娟. 工业控制计算机. 2011(06)
[7]浅谈基于Agent的建模仿真的Repast平台[J]. 张运坤,刘磊,张勇强. 邯郸学院学报. 2010(03)
[8]基于Agent的居民就医选择建模与仿真[J]. 程贲,李兴兵,鲁延京,谭跃进. 系统工程. 2009(09)
[9]基于多Agent及多方法集成的复杂工艺优化模型[J]. 刘跃华,蒋伟进,李超良. 中南大学学报(自然科学版). 2009(03)
[10]基于Agent的Repast建模仿真平台[J]. 傅游,杜宇. 信息技术与信息化. 2009(02)
博士论文
[1]钢铁一体化生产计划与调度优化问题研究[D]. 於春月.东北大学 2009
硕士论文
[1]基于多Agent的模块化单元流水式车间调度规则的仿真评价[D]. 张百亮.广东工业大学 2012
[2]基于Repast平台的企业竞争环境系统模拟[D]. 傅鑫.长春理工大学 2011
[3]基于多Agent的生产调度系统的研究[D]. 马志晟.哈尔滨理工大学 2010
[4]基于多Agent与极值优化的钢铁集成调度[D]. 纪日耿.浙江大学 2010
本文编号：3110601
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转炉Agent的设置Fig.5.1SettingOfBOFAgent（2）炼钢-连铸-热轧协调调度模型是利用时间序列调度机制向下游传递温度信
图 5.2 转炉 Agent 的 Repast 仿真流程图Fig.5.2 Repast Flow Chart Of the bof Agent转炉 Agent 在 Repast 仿真系统平台上的仿真属于单一的设备流程的仿真，可以应用于精炼 Agent、连铸 Agent、热轧 Agent、保温坑 Agent、板坯库 Agent，如果为多种选择性流程的话则需要经过判断，以加热炉 Agent 在 Repast 仿真系统平台上的仿真为例。（1）定义加热炉 Agent 的属性（properties）、行为（behavior）、任务（task）、决策（decision）、结束（end）。其中决策需要进一步定义：1）将 temperature 是否大于400℃为判断 1，若判断 1 为 false 则结束判断，进行冷装炉任务；若判断 1 为 true 则继续进行判断 2； 2）temperature 是否大于 1000℃为判断 2，若判断 2 为 false 则结束判断进行温装炉任务；判断 2 为 true 则结束判断进行热装炉任务。如图 5.3 所示。
图 5.3 加热炉 Agent 在 Repast 仿真平台上的仿真流程图Fig.5.3 Repast Flow Chart Of the hf Agent（2）定义 Agent 所处的环境；（3）定义 Agent 在环境中如何移动，并如何与其他 Agent 进行交互。Repast 不仅包含丰富的图形工具，还支持图形化的数据界面显示。通过设置二维空间显示温度信息传导过程，在二维空间中，需要设置各 Agent 的颜色，然后根据Repast 自动生产的数据，在模型运行时用于记录，收集各 Agent 产生的数据并按照操作人员事先设置的方式进行显示。利用 Multi-Agent 技术，在 Repast 仿真系统平台上对钢铁炼钢-连铸-热轧工艺流程进行仿真，定义主体属性、行为、任务后，运行所建立的炼钢-连铸-热轧协调调度仿真模型，运行结果如图 5.4 所示。每一个小圆点表示一个 Agent，当指令达到所规定的标准后才能进行下一个 Agent 任务的运行。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Agent的网站促销下消费者行为仿真研究[J]. 金淳,董秋,吕苗. 系统工程理论与实践. 2014(04)
[2]基于多Agent强化学习的流水线维护策略[J]. 王潇,王红卫,祁超. 系统工程学报. 2013(05)
[3]模型验证——基于主体建模的方法论问题[J]. 杨敏,熊则见. 系统工程理论与实践. 2013(06)
[4]基于Agent的顾客行为及个性化推荐仿真模型[J]. 金淳,张一平. 系统工程理论与实践. 2013(02)
[5]基于Petri网的钢铁生产复杂物流系统建模[J]. 赵业清,毕贵红,朱道飞. 冶金自动化. 2012(06)
[6]基于多Agent柔性制造单元的生产调度研究[J]. 宋娟. 工业控制计算机. 2011(06)
[7]浅谈基于Agent的建模仿真的Repast平台[J]. 张运坤,刘磊,张勇强. 邯郸学院学报. 2010(03)
[8]基于Agent的居民就医选择建模与仿真[J]. 程贲,李兴兵,鲁延京,谭跃进. 系统工程. 2009(09)
[9]基于多Agent及多方法集成的复杂工艺优化模型[J]. 刘跃华,蒋伟进,李超良. 中南大学学报(自然科学版). 2009(03)
[10]基于Agent的Repast建模仿真平台[J]. 傅游,杜宇. 信息技术与信息化. 2009(02)
博士论文
[1]钢铁一体化生产计划与调度优化问题研究[D]. 於春月.东北大学 2009
硕士论文
[1]基于多Agent的模块化单元流水式车间调度规则的仿真评价[D]. 张百亮.广东工业大学 2012
[2]基于Repast平台的企业竞争环境系统模拟[D]. 傅鑫.长春理工大学 2011
[3]基于多Agent的生产调度系统的研究[D]. 马志晟.哈尔滨理工大学 2010
[4]基于多Agent与极值优化的钢铁集成调度[D]. 纪日耿.浙江大学 2010
本文编号：3110601
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3110601.html
