U71Mn大方坯凝固坯壳与结晶器铜管温度场的数值模拟

国内某钢厂为应对客户对重轨钢质量要求的不断提高,设计并制造了新的大方坯铸机,其中结晶器探索性地由组合式换为整体铜管式,材质为Cu-Ag,以提高铸坯质量.针对U71Mn重轨钢在新的管式结晶器中的冷却凝固的复杂性作者建立了包括结晶器与凝固坯壳之间动态热交换的综合热状态分析的热-力耦合模型,并利用Marc有限元大型计算分析软件进行了分析.所揭示的凝固坯壳与铜管温度场表明,管式结晶器完全适合U71Mn钢大方坯的浇注,并提高了坯壳角部温度分布的均匀性;同时表明,坯壳与结晶器壁之间的气隙变化对其热面温度有明显的影响.     

连铸坯装炉温度在线实时计算模型及其应用

准确掌握连铸坯热装温度对实施连续加热炉的优化加热控制具有十分重要的意义。根据某公司现场的实际生产情况,利用已建立的“连铸坯凝固过程传热数学模型”开发了“铸坯装炉温度在线实时计算模型”,并将其成功地应用在某公司连续加热炉计算机控制中,与传统的经验模型相比所开发的数学模型具有计算速度快、计算精度高等特点,为实施炉内铸坯温度的在线跟踪提供了准确的初始条件。     

基于多模型控制的连铸二冷动态配水模型

连铸二次冷却控制对铸坯质量至关重要。鉴于连铸过程复杂的热力学工况,提出了一种基于多模型理论的新型连铸二冷动态配水控制系统。其控制器中的模型集采用了浇铸温度前馈配水、拉速控制、钢种目标表面温度、模糊自适应PID算法以及斜率法自更正控制等策略,实现了连铸复杂生产过程的二冷水量优化控制。实践表明,该控制系统应对实际工况性能稳定、实时调节与控制能力强,能够满足企业与用户对产品质量与生产效率日益提高的要求。     

基于改进PSO算法的连铸二冷过程优化仿真

连铸小方坯二冷过程优化是在实现二维传热建模和数值求解的基础完成的。冶金准则的多目标性,模型数值离散化大的计算量以及凝固相变存在引起模型求解的非线性,导致传统优化方法搜索效率低下。采用粒子群算法优化连铸二冷过程。为加强局部搜索能力,引入混沌序列对陷入局部极小点的惰性粒子重新初始化,在迭代中产生局部最优解的邻域点,帮助惰性粒子逃离束缚并且快速搜寻到最优解。仿真结果表明,改进的PSO算法有更好的搜索效率,取得了较好的效果。     

板坯连铸二次冷却过程动态交互式仿真系统

连铸二次冷却过程控制水平的提高对提高连铸坯的质量和产量具有重要作用。为研究二次冷却设定控制算法,把铸流切片的生命周期模型与凝固传热模型相结合,对非线性热物性参数与凝固潜热进行处理,建立了二次冷却过程的动态仿真模型;并以此为基础研制了动态交互式仿真软件系统。系统由虚拟二次冷却对象、控制算法、监控操作、平台管理四个子系统组成;能够对板坯和方坯在非稳态浇铸工况下铸流的凝固过程进行仿真,得出暂态和稳态全过程的铸流内部温度场、凝固坯壳厚度、凝固终点位置、液相穴形状等的变化过程;给出二次冷却过程对输入与扰动信号的动态响应。系统在仿真过程中的人机交互、可移植性方面做了专门设计,为深入研究和优化二次冷却设定控制算法提供了有力的实验平台。仿真模型与仿真软件系统成功应用于某钢企二次冷却与轻压下设定控制系统的研制、测试与在线运行。     

连铸连轧和冷装热轧并存环境下的炼钢2连铸生产调度模型与算法

针对连铸连轧和冷装热轧并存环境下的炼钢-连铸生产调度问题,建立了基于浇次开浇时间的炉次指派和作业排序模型.在该模型中,通过浇次开浇时间单位提前/拖期成本的惩罚值的控制可以协调炼钢-连铸和热轧生产环节之间的匹配关系.对所建立的模型,提出了基于遗传算法和线性规划的实用算法,并给出了源于实际生产数据的计算实例.     

基于广义最小二乘模型的动态交通OD矩阵估计

基于广义最小二乘模型,建立了一种带滑动窗的动态OD矩阵估计算法,可通过对路段交通量和行程时间的检测来估计时变的OD数据.对模型中关键的交通分配矩阵,给出了解析的计算公式.算法是一种递推的估计过程,仅需较少的先验信息,且估计过程不会发散;滑动窗的引入可充分利用量测信息,抑制量测噪声.     

用于仿真与控制的水泥回转窑动态模型

建立了一个用于仿真与控制的水泥回转窑动态数学模型.该动态模型基于回转窑内的物料和能量平衡,由一组非线性偏微分方程组成.在合理的假设条件下,该模型不但考虑了反应机理,而且降低了仿真计算的复杂性.首先,稳态仿真表明模型稳态行为与文献中给出的结果是一致的;在此基础上,对操纵变量加入扰动测试并对动态响应进行了分析,结果表明该模型动态性能良好,适合于回转窑的仿真、控制以及优化设计的研究之用.     

不完全金融市场下基于二次效用函数的动态资产分配

为了研究不完全市场条件下的连续时间动态投资组合选择问题,首先应用降维方法将不完全市场转化为完全市场,然后在转化后的完全市场条件下应用鞅方法得出二次效用函数意义下的最优投资策略.进而应用转化后的完全市场和原不完全市场下各参数的关系得到二次效用意义下不完全市场环境里最优投资策略的解析表达式,并分析风险厌恶因子对最优投资策略的影响.最后为了说明不完全市场和完全市场条件下投资者最优投资策略的变化,给出算例进行分析.     

控制与诱导结合中带时窗限制的动态配流模型

交通控制与诱导的集成一体化代表了现代交通管理的发展方向,而动态交通分配及其相关问题的研究是控制与诱导集成的重要理论基础.在现有研究成果的基础上,综合考虑了道路最大通行能力对交通配流策略的影响,从用户到达的时间要求和控制约束两方面考察了交通流到达目的地的时间限制,以系统最优的思想,建立了一种控制诱导相结合的有到达时间限制的动态配流模型,并且利用遗传算法对离散化后的模型进行了求解.模型中的时窗限制是作为已知条件来考虑的,通过对交通流的控制和诱导从而使系统达到最优.最后给出了一个具体交通网络实例,从而验证所提出的模型及算法的有效性和可行性.     

板带层流冷却系统仿真软件包的研究与开发

以宝钢2050热连轧的板带层流冷却系统为对象研发了仿真软件包，对板带轧后在层汉冷却控制系统作用下的运行状况进行了全面的仿真。此软件包具有直观、形象、使用快捷、方便的特点，为研究研究层流冷却控制系统的设计及产品质量的改进提供了实验的软环境。     

煤炭企业动态投入产出模型及其在规划中的应用

结合煤炭企业生产经营与投资建设的实际, 建立其动态投入产出模型, 用以解决煤炭企业维持简单再生产和扩大再生产过程中各生产部门生产能力的合理规划、资源的合理配置、投资与产出增长的动态平衡等问题, 进而优化企业投资结构和产品结构, 寻求矿区最佳发展策略。模型应用于某煤炭企业的投资与生产发展规划, 取得了预期的结果。     

热轧层流冷却过程改进模型建立与仿真研究

针对热轧层流冷却过程非线性、强耦合等特性,对热轧层流冷却过程进行了系统模型分析,并在层流冷却物理过程分析的基础上提出改进方案——将整个物理过程划分为热辐射、空气对流、冷却水对流、辊道热传递和热相变5个部分。对影响卷取温度的关键单元——设定单元进行模型改进,在该模型基础上开发了仿真系统软件,并进行了模型验证和对比,这些表明该系统稳定可靠,可用于现场参数分析和新产品的开发。     

基于图形化编辑平台的炼钢连铸动态调度仿真系统

大型钢铁企业炼钢连铸生产工艺复杂、设备众多、生产过程存在随机因素和不确定性因素,因此,充分发挥经验丰富的调度专家在生产过程中的决策作用显得尤为重要.研究了炼钢连铸动态调度策略,在此基础上开发了基于图形化编辑平台的炼钢连铸动态调度仿真系统,综合集成了扰动设定、扰动发生、动态跟踪、扰动识别、人机交互和模型优化功能.利用在线数据,进行了离线仿真.仿真结果表明:该软件提供的图形化编辑集成平台可以实现对计划快速、有效的动态优化调度,同时为深入研究炼钢连铸动态调度方法提供了集成的实验平台.     

SD模型在区域可持续发展规划中的应用

区域"自然-社会-经济"复合系统是一个具有耗散结构的开放巨系统,具有高阶次、多变量、多回路和强非线性的反馈结构,系统行为往往具有反直观性、对内部参数变化的不敏感性等特性.运用系统动力学理论与方法建模较传统的数学模型更能充分刻画系统的非线性结构和动态特征.论文着眼于区域可持续发展系统的复杂动态关系,以县级区域为研究对象,探讨经济自然增长、经济高速增长和经济适度增长三种方案下的县域可持续发展模式,并比较优选出最佳模式,旨在为促进县域可持续发展提供借鉴.