基于控制变量参数化方法的炼钢—连铸冲突时间协调优化方法研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jedy2008
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炼钢-连铸这一生产过程是现代钢铁企业生产流程中的重要环节。连铸生产过程的工况复杂,在生产过程中会受到各种冲突时间因素影响而导致原有生产调度需要重新调整。生产调度的变化可能导致连铸机的生产时间出现中断,即“断浇”问题。对连铸机拉速进行调整可以消除“断浇”问题,但是会造成铸坯的温度场波动而形成铸坯质量缺陷。在实际连铸生产过程中,炼钢计划调度和连铸过程控制是分开进行的,生产调度调整中对连铸拉速控制约束考虑不足,而连铸拉速仍然采用人工经验的来决策,这就导致生产运行状态不能达到最优状态,连铸铸坯质量缺陷率增加等问题。本文针对炼钢-连铸过程中时间冲突问题,提出了炼钢生产调度和连铸机拉速协调优化方法。本文首先对炼钢-连铸冲突时间协调优化的问题进行了描述,建立了炼钢-连铸冲突时间协调优化模型。根据连铸拉速和炉次浇铸作业时间的耦合约束关系,将原协调优化模型分解为的炼钢-连铸调度调整模型和连铸拉速调整优化模型两个子模型,提出了先求解调度调整子模型,再求解连铸拉速调整优化子模型进行协调的问题求解策略。根据炼钢-连铸生产调度调整模型的多目标线性规划特点,采用字典序法对次模型进行求解。依据连铸拉速优化模型为含有路径不等式约束的动态优化问题,提出应用控制变量参数化方法转化模型,再应用序列二次规划方法求解。最后,以实际生产数据,对本文提出的炼钢-连铸冲突时间协调优化方法进行仿真验证,并与人工操作方式所求解的结果进行比较并分析。仿真实验结果表明,本文提出的方法能够在温度场波动比较小的前提下,消除生产过程中出现的时间冲突,从而保证了铸坯的质量,提高了炼钢生产过程的生产效率。
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