改进的NSGA2优化算法在炼钢—连铸调度计划的应用研究

发布时间：2025-03-18 01:44

　　钢铁制造业作为世界上高产、高效和先进技术的代表性产业,对国家经济增长以及社会发展起着至关重要的作用。随着经济全球化的日益加深和科学技术的迅猛发展,我国钢铁企业面临着越来越大的竞争压力。炼钢-连铸作为钢铁企业生产的核心工序,其优良的调度计划可以帮助企业缩短生产周期,提高生产效率,从而增加经济效益。因此,研究炼钢-连铸生产调度问题具有重要的现实意义。在深入研究炼钢-连铸生产调度过程所涉及的目标和约束条件等问题的基础上,建立了调度计划编制的优化模型,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA2)进行求解。针对NSGA2算法求出的帕累托解集,如何挑选最优解的问题展开了深入研究。首先,综述炼钢-连铸调度计划编制问题的研究成果及现状,深入研究炼钢-连铸生产技术工艺及其调度过程。在此基础上,依据实际生产要求抽象出调度计划约束及目标,建立包含炉次等待设备时间最小、断浇时间间隔最小,浇次偏离给定开浇时间最小以及同设备上炉次间的冲突时间最小的多目标优化调度模型。其次,采用经典的多目标优化算法—NSGA2算法求解所建立的模型。针对如何确定NSGA2算法所求得的帕累托解集中的最优解问题,提出优先级策略及基...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 选题意义
    1.2 炼钢-连铸调度计划编制方法研究现状
    1.3 NSGA2算法的研究现状
    1.4 本文章节结构与主要内容
    1.5 本章小结
2 炼钢-连铸调度计划问题的描述
    2.1 炼钢-连铸生产工艺过程的描述
    2.2 炼钢-连铸调度计划编制问题的描述
        2.2.1 炼钢-连铸生产调度计划的定义及专业术语
        2.2.2 炼钢-连铸生产调度计划的约束及目标
    2.3 炼钢-连铸调度计划编制的数学优化模型
        2.3.1 符号说明
        2.3.2 炼钢-连铸生产调度的多目标优化模型
    2.4 本章小结
3 基于优先级的NSGA2对炼钢-连铸调度计划编制的研究
    3.1 NSGA2算法简介
        3.1.1 NSGA2算法特点及其相关概念
        3.1.2 NSGA2算法的操作流程
    3.2 引入优先级的NSGA2对炼钢-连铸调度计划编制问题的求解
        3.2.1 编码方式
        3.2.2 基于优先级策略的最优解决策方法
        3.2.3 算法流程
        3.2.4 仿真实验
    3.3 多种最优解决策方法的简介
        3.3.1 模糊隶属度策略简介
        3.3.2 最优折中解策略简介
        3.3.3 逼近理想解的排序方法(TOPSIS)简介
    3.4 多种最优解决策方法仿真分析比较
        3.4.1 实验数据及参数设置
        3.4.2 实验结果及分析
    3.5 本章小结
4 基于优先级策略改进的NSGA2对炼钢-连调度计划编制的研究
    4.1 NSGA2算法改进的基本思想
    4.2 NSGA2算法改进的基本过程
    4.3 NSGA2算法改进的操作流程
    4.4 基于改进的NSGA2算法的求解步骤
    4.5 改进的NSGA2算法仿真实验及分析
        4.5.1 实验数据
        4.5.2 实验结果及分析
    4.6 改进NSGA2算法与引入最优解决策NSGA2算法的分析比较
        4.6.1 同规模问题的仿真实验及分析
        4.6.2 不同规模问题的仿真实验及分析
    4.7 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
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本文编号：4035801