线材轧制冷却过程智能混合控制

由于轧制节奏的变化和与低温步进梁长时间接触,从步进梁式加热炉出来的线材料坯(简称钢坯)温度沿纵向呈现不规则状态分布,这使得线材成品的质量稳定性受到严重影响。限于高速轧制的工艺特点和冷却系统的大滞后特征,钢坯均温处理一直是采用步进式加热的线材轧制过程控制难点。针对高速线材冷却控制特点,提出了一种基于温度分布状态分析的轧制冷却过程智能控制模式。该模式采用RBF网络模型对轧件温度进行提前预测,通过对预测温度的深入分析,辨识每根钢坯的温度状态分布特征(平均温度、水印深度和位置等),并结合冷却系统特性把握设定调整节奏,实现了线材轧制冷却过程的均温和降温控制目标。     

考虑实时库存的轧制计划调整模型及算法

在冷装工艺生产模式下,不合理的轧制计划将导致不必要的钢坯库倒垛作业,严重时甚至会造成轧制生产的延迟或中断.本文在已知轧制计划和实时钢坯库存堆放情况的前提下,对轧制计划设置了三种调整策略:轧制钢坯替换、轧制单元内钢坯轧制顺序调整以及计划钢坯取消轧制调整.基于调整策略,建立了以最小化调整惩罚及实施计划时的钢坯库倒垛次数的加权平均和为目标的数学模型,并结合问题特征设计了三阶段求解算法(THA).通过基于实际生产数据的实验验证,结果相对于原轧制计划,在满足轧制工艺规程前提下大量减少了钢坯库的倒垛次数,算法和模型是可行且有效的.     

轧制计划的优化模型及其算法的应用研究

为保证热轧生产调度计划的可行性，提高排程的效率，根据热轧生产模式和轧制计划的结构特点，提出了一种车辆路径问题（VRP）模型来建模轧制调度问题，发展了一种混合调度方法（SAMPSO算法）来解决这个问题．试方法利用修正粒子群优化算法的局部和全局搜索能力来寻找全局最优解，利用模拟退火方法来避免陷于局部最优。对某钢厂实际生产数据的仿真结果表明，所提出的模型和算法具有良好的适应性和可行性。     

基于免疫算法自调节变异率的FNNC参数优化及其应用

针对复杂钢坯加热过程，提出了一种自调节变异率的免疫进化模糊神经网络控制（IE—FNNC）算法。首先根据现场样本数据建立过程神经网络模型；然后基于该模型，采用规则优化算法，确定模糊神经网络控制器（FNNC）的最佳规则数；最后由FNNC的规则优化所得参数构造初始种群的一个解，采用自调节变异率的免疫进化（IE）算法对FNNC参数优化。该算法具有全局寻优和局部求精能力，仿真结果证实了其有效性。     

步进式加热炉炉温优化算法的改进与计算机仿真

在保证轧钢生产顺利进行的条件下,对加热炉炉温分布进行优化设定是实现钢坯加热生产节能降耗的有效手段,同时也是轧制成品良好质量的重要保证。针对已有优化设定方法的不足,在分析了钢坯加热的工艺目标和加热机理的基础上,提出了一种改进的加热炉炉温优化算法并对该算法进行了计算机仿真研究,结果表明了该方法的有效性。     

步进梁式板坯加热炉数学模型及其仿真系统

采用总括热吸收率法简化了炉膛内辐射换热,针对步进梁式钢坯加热炉建立了数学模型,编写了描述加热炉内热过程的系统仿真软件.利用该软件定量地研究了加热炉主要热工参数对钢坯加热过程的影响,从而对炉内传热过程有更深入的了解.对比黑匣子实验和热平衡测试结果,该仿真系统能够较好地模拟加热炉内的实际生产状况.利用该软件不仅可以对设计工作进行测试和验证,而且还能为加热炉的优化控制提供理论基础,具有很强的实用性.     

热轧批量计划编制模型及其算法

针对钢铁企业生产调度中的热轧生产批量计划编制问题,建立了以提高平均单元计划轧制长度和热装比为目标的数学模型,在实际生产中两个优化目标具有不同的优先级。提出了一种两阶段变邻域搜索算法,该算法按照先优化平均单元计划轧制长度后优化热装比的顺序求解该问题。基于生产实际数据的仿真试验表明了所提出的模型和算法的有效性。     

钢坯最优倒垛问题及其Stacking邻域搜索算法

以钢坯倒垛问题为研究对象,建立以最小化轧制序列总倒垛数和吊车运行距离的多目标整数规划模型,并在已有的多回路启发式算法及Sequence邻域搜索算法的基础上设计了基于Stacking邻域搜索的两阶段启发式(TASNS)算法。算法综合考虑了入库钢坯的钢种、规格、长度等属性在垛位上具有连续堆放以及轧制轧序列之间规格相近性的特点。基于实际钢厂数据的验证,表明算法在实际生产中是有效且可行的。     

基于独立分量回归的加热炉钢温预报模型

轧钢加热炉系统具有多变量、非线性、大滞后、交叉耦合等特性,钢坯出炉温度的预报模型一直是个难题。仍然采用统计建模的思路,利用独立分量分析方法不依赖分布假设的优点,建立了钢坯温度变量和过程变量之间的独立分量回归预测模型。基于轧钢厂实际生产数据进行了建模与验证实验,误差比较分析表明,该模型能较好地预测钢坯出炉温度,且预测误差指标优于基于改进PCA的预报模型。     

钢坯加热炉仿真系统研究

通过对钢坯加热炉炉子能量分配模型和钢坯受热网格差分模型的研究,设计了一个钢坯加热炉仿真系统,实现了炉子全部重要参数间关系的仿真计算。该仿真系统既可以离线仿真加热炉的运行状况,又可以在线指导加热炉的控制。由于仿真系统设计上考虑了多种炉型、多种燃料的具体情况,因而具有很强的通用性和工程实用性。仿真实例中与工程数据的对比表明,该仿真系统较真实地模拟了钢坯加热炉的运行状况。     

仿真技术在冷连轧系统的应用及发展

分析了一类冷连轧动态仿真系统,综述了仿真技术在冷连轧中在国内外的应用发展现状、以及发展冷连轧动态系统的意义。分析了仿真动态系统的建模及实现过程,冷连轧动态仿真的实施包含先进的模型化技术及时间协调调度,多种先进仿真技术的使用如协调仿真、仿真数据库技术一体化仿真,最后展望了该领域在虚拟现实和智能仿真技术的今后发展方向。     

Industrial Process Coordinated and Controlled Based on Multi-Agent Technology

According to the characteristics of distributed industrial control process, we analyzed the feasibility and necessity that multi-agent technology was applied to industrial complicated control process. A multi-agent system architecture on the basis of industrial process and cooperation control of the system were described as well. Strip hot rolling process is a typical distributed control problem we met in metallurgy. We proposed a multi-agent structure of hot rolling process from the view of synthesized control. The composition and relationship of every function module was described in detail. The cooperation control process of the main device was described in detail. The cooperation control process of flatness and gauge was analyzed in the article.     

热轧无缝钢管生产作业计划研究

某钢管企业现有计划工作完全由手工完成，计划不够及时准确。ERP虽然能够有效改善企业的生产作业性能，但因热轧无缝钢管生产具有复杂生产工艺和多品种小批量的特点，使得该企业引进的ERP软件其标准计划流程又不完全适用于钢管企业的生产作业计划和实际。本文对谊企业的现有手工计划流程进行了分析，对生产作业计划流程进行了重新设计，指出钢管生产作业计划实质是组批、划分炉次和确定各炉次的生产日期(班别)，并提出了组批的原则以及划分炉次和确定各炉次的生产日期(班别)的方法与公式。     

热连轧生产过程计算机仿真系统

系统地介绍了热连轧生产过程计算机仿真系统的结构,功能及设计与实现。它用Client/Server模式,在两台计算机上实现了除加热炉外整个热连轧生产线的仿真。     

水面舰艇综合反潜仿真系统设计研究

水面舰艇综合反潜仿真系统可实现在攻防对抗条件下反潜作战过程的仿真,用于研究反潜作战方法,验证新型武器系统的作战性能,论证各种反潜武器装备的作战需求。本文分析了水面舰艇综合反潜仿真系统的功能、组成和特点,并探讨了系统基于HLA的体系结构、仿真模型及有关的关键技术。     

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.     

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。     

载人航天器回收着陆半实物仿真系统研究

介绍了载人航天器回收着陆半实物仿真系统的需求、设计方案和框架结构。针对回收程控装置工作的特点和载人航天器回收过程的动力学特性,在面向对象的基础上建立了由指令和时间触发的分阶段的物伞系统整个飞行过程的动力学模型。与其他降落伞软件系统相比,该系统为国内外首次搭建的物伞系统整个飞行过程的半实物仿真软件。