柔性炼钢连铸仿真调度系统及其关键技术

针对炼钢连铸系统，提供了一种较为通用的仿真调度系统设计方案，并讨论其中的关键技术，如提供图形化组态平台，运用反向调度实现出钢计划粗调度，正向仿真解决机器冲突，并在调度中考虑了运输时间，最后，运用该系统对一个实际生产系统进行仿真调度决策，结果令人满意。     

炼钢连铸生产模式及优化调度模型

当转炉、精炼和连铸设备数量及加工时间发生变化时所形成的不同生产模式下的炼钢连铸生产对于炼钢连铸调度方法有着不同的要求. 详细分析了炼钢厂存在的主要生产模式下实现连续浇铸的充要条件和必要条件,建立了相应的调度模型,并给出了生产模式变化时的生产调度策略. 针对转炉设备正常工作和部分检修情况下的两种生产模式,通过引入生产模式参数η建立了统一的非线性规划模型. 在国内某大型钢厂生产调度过程应用表明:模型能够适应转炉设备正常和发生故障或检修而导致的生产模式变化,能够快速编制出符合要求的优化调度计划, 在缩短生产模式变化时的调度反应时间、提高转炉钢水出钢量、提高调度优化程度均取得了显著成效.     

基于约束联动的炼钢-连铸动态调度

为了解决炼钢-连铸生产动态调度中调度约束繁杂、多变的问题, 分析了炼钢-连铸动态调度约束集, 提出了约束联动的方法来实现快速的人机交互动态调度, 并在此基础上建立了约束联动的动态调度数学模型和调度算法, 最后结合实例说明了约束联动动态调度方法的有效性.     

炼钢连铸混合智能优化调度方法及应用

针对多阶段、多设备以及精炼工序重数不同的炼钢连铸生产调度问题,建立了综合考虑工序设备指派和作业时间安排的非线性规划模型,提出了基于专家系统的设备指派、基于人机交互的邻域搜索与基于模型转换的时间优化相结合的三阶段炼钢连铸混合智能优化调度方法.该调度方法应用于国内某大型钢厂的生产调度,在减少钢水冗余等待时间、提高设备负荷率方面获得显著成效.     

炼钢-连铸生产调度模型及启发式算法

在炼钢-连链生产工艺的约束条件下，针对多阶段均有并行机的生产环境，建立综合考虑炉次的设备指派和作业排序的混合整数线性规划（MILP）模型。在探讨炉次设备指派规则、缓解资源冲突的方法的基础上，提出面向实际应用的启发式算法。算例表明该算法行之有效的。     

炼钢-连铸生产优化重调度方法

炼钢-连铸生产过程中存在扰动,致使很多时候生产不能按原调度计划进行,需要进行重调度.重调度时存在正在生产的炉次计划,因此重调度问题比静态调度问题更具有复杂性.将具有相同精炼重数的炼钢-连铸生产重调度问题归结为一个复杂的混合Flow Shop调度问题,考实际生产约束,以最小化最大完成时间为目标建立了重调度模型,采用了启发式规则和遗传算法相结合的优化方法求解.利用实际生产数据对重调度方法进行了验证和分析,结果显示了重调度方法的有效性.     

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.     

混合Jobshop炼钢-连铸重调度方法及其应用

炼钢-连铸生产过程中加工设备起、停时间经常会出现严重延迟,导致调度计划不可行. 目前人工调整,存在响应速度慢和调整结果不优化的问题. 对炼钢-连铸混合Jobshop重调度问题进行了分析,提出了正在作业炉次已分配设备不变的重调度方法. 并提出了求解策略,将原调度分解为两个子调度问题. 引入炉次操作状态参数β,建立了正在作业炉次的时间修正模型,构造了启发式方法进行求解.对于未作业炉次,建立了多目标非线性0-1 整数规划模型,构造了并行逆推启发式算法进行设备指派,采用线性规划求解各操作的开工时间.基于上述方法开发了动态调度软件应用于国内某大型钢铁企业,在缩短动态调度时间、减少钢水冗余等待时间方面取得了显著成效.     

炼钢一连铸调度模型参数优化设定方法

针对炼钢-连铸调度模型的系数由人工经验给出,缺乏科学依据的现状,提出了基于正交设计的调度模型参数(系数)优化设定方法.通过对试验结果的方差分析给出了各参数对调度目标影响程度.利用工业实际生产数据进行测试,结果表明:所提方法可以在短时间内找到目标函数系数的最优设定值,由方差分析确定的模型参数对目标函数的影响程度与现场实际相吻合.通过与人工经验值进行比较,验证了所提方法的合理性和有效性.     

铁水调度仿真系统的设计与实现

现代钢铁企业中,铁水物流过程工艺复杂、设备众多,对铁水调度进行研究具有重要的理论意义及实际应用价值。在对铁水物流过程及铁水调度问题进行描述的基础上,提出了铁水调度的仿真策略,开发了基于可视化的图形化编辑器平台的铁水调度仿真系统,介绍了仿真系统的总体框架,应用离散事件仿真方法对铁水物流过程进行了仿真,并对扰动事件的模拟与识别模型、扰动的动态调整方法进行了研究。描述了仿真系统的软件结构及功能。应用国内某大型钢铁企业生产现场的实际数据进行了仿真实验。仿真结果表明了所开发的铁水调度仿真系统的有效性,为深入研究铁水调度的智能优化算法提供了可视化的仿真实验平台,并为进一步在实际生产中应用奠定了基础。     

钢包调度仿真软件包的设计与实现

钢包的优化配备对于钢铁生产过程中的节能，降耗起着重要的作用。针对钢包调度过程的复杂性，难于建立精确数学模型的特点，从钢包调度专家经验中提取钢包选配规则，建立钢包优化配备的优先级，基于规则和优先级混合编制策略开发了钢包调度仿真软件包，讨论了其结构和功能。为方便现场调度专家随时监控钢包的行为，开发了可视化钢包动态模拟画面，利用在线数据，进行离线仿真。经某钢厂在线测试结果表明：该软件可以提高钢包计划编制的精度，减少钢包在线调整的次数，充分利用红包以达到了节能、降耗的作用，为进一步在工程上应用奠定一定的基础。     

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。     

基于面向对象的连铸生产过程仿真建模和实现

介绍了连铸生产工序流程仿真的目标。利用面向对象建模技术,构造以连铸子设备为主要对象、以聚集关系和主动对象为结构主体的连铸流程仿真系统的模型。以模型为基础,通过设备组态解决了连铸生产设备和工艺过程存在的差异性问题,实现了连铸生产过程仿真系统的通用性、易维护性和可扩展性。     

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。     

基于改进RPCA的连铸过程数据可靠性研究

连铸过程数据的可靠性是连铸二冷动态控制系统成功应用的前提。针对正常连铸冷却过程慢时变、非稳态和多输入多输出特性,提出了基于改进递归主元分析方法监控连铸二冷配水过程数据的可靠性,这其中包括了用于建模的协方差阵、主元和两种报警控制限的递归更新,并通过小波除噪消除样本数据的噪声和奇异点。现场数据仿真结果表明应用此方法进行连铸过程监控可以明显减少误报的发生。     

基于GIS水电工程施工系统三维动态图形仿真技术

针对当前三维动态图形仿真技术的发展及其在水电工程施工领域应用要求的特点，文章研究了基于GIS的水电工程施工系统三维动态图形仿真方法及应用。文中首先探讨了基于GIS的可视化仿真技术原理与方法，然后在水电工程施工系统分析的基础上，设计了三维动态图形仿真系统的仿真信息的可视化组织方法及开发模式，分析了工程施工三维数字模型的构造过程，最后详细介绍了系统功能的实现。开发了一个能科学、直观、逼真地表现水利水电工程施工过程三维动态图形仿真系统，为工程施工管理决策提供依据。     

基于遗传算法的泊位连续化动态调度研究

针对泊位调度问题,将岸线连续化,建立了泊位的动态调度模型。考虑到岸边起重机的分配对泊位调度中船舶的集装箱装卸作业时间的影响,根据规则建立了分配岸边起重机和确定船舶集装箱装卸作业时间的算法。基于泊位连续化动态调度模型建立了分段的染色体编码,分别反映船舶靠泊服务顺序和靠泊位置信息。基于实例,通过仿真计算,与泊位离散化动态调度进行了比较和分析。     

连续过程生产调度5 日滚动作业计划的研究

生产调度是ＣＩＭＳ中的关键环节,也是最困难的环节,它决定了整个ＣＩＭＳ开发的水平。本文用“过程优化”与“系统优化”相结合的方法,研究连续过程生产调度系统的优化问题。将系统优化的结果反馈给过程模型,指导局部装置优化的思想为大系统的总体优化探索了一个新方法,开辟了一条新思路。并给出了生产调度系统的框架结构、大系统的优化原理和应用实例。