加热炉炉温优化算法研究

炉温制度的优化是炉子优化控制的基础,它包括炉温优化目标函数的确定和目标函数极值的求解两方面．本文建立了连续加热炉板坯加热的稳态数学模型和炉温优化模型．应用所建立的稳态数学模型定量分析了各段炉温变化对钢坯加热过程的影响,形成了启发式算法规则集．建立了考虑出炉钢坯平均温度及断面温差的目标函数,采用启发式搜索算法对钢坯加热过程的炉温制度进行了优化,对优化前后的钢坯平均温度及断面温差的进行了对比分析．计算结果表明,本文所归纳的启发式搜索规则可以满足该模型启发式算法的要求,也表明启发式搜索算法可作为加热炉炉温优化的基本算法．     

带钢纠偏系统的神经网络辨识

针对退火炉内连续带钢纠偏系统控制和改善纠偏系统性能领域建立准确系统动态模型的需要,建立一种回归神经网络辨识非线性水平摆动式带钢纠偏系统数学模型,研究具有内部状态反馈的神经网络和误差能量最小的网络权重训练算法.利用辨识实验获得输入/输出数据动态调整网络权值.辨识结果表明:神经网络描述的带钢纠偏系统数学模型有较高精度,权重...     

基于T—S模型模糊神经网络预测的退火炉温度控制

目的提出一种能够提高退火炉温度控制系统的性能和精度的具体方案,增强控制系统的鲁棒性．方法针对退火炉温度控制系统具有多变量,非线性和不确定性的特点,将T—S模糊神经网络与预测控制相结合,在线建立被控对象的数学模型,并用BP神经网络控制器对所得到的信息在线修正,进而控制退火炉炉温．并通过仿真与传统的模糊PID控制方案进行对比分析．结果T—S模糊神经网络预测控制方案具有较强的控制精度和动态性能,预测精度高、容错性好、收敛速度快,基本无超调等特点．结论T—S模糊神经网络预测控制能够提高产品退火质量、节能环保,可以应用于退火炉炉温的优化控制．     

基于小波神经网络预测的退火炉温控制

目的 通过对退火炉炉温控制系统的设计,使得控制系统的控制性能和控制精度提高、抗干扰性增强.方法 针对被控对象一退火炉本身的非线性、大滞后性、时变性等特点,采用把小波函数引入神经网络预测模型对退火炉温进行预测,再把此预测模型与BP神经网络控制器相结合对退火炉的脉冲燃烧器进行控制,进而控制炉温.结果 由小波神经网络预测模型组成的控制系统,综合了小波分析和传统神经网络的优点,且具有不断吸收环境新信息的函数学习能力和推广能力.从仿真曲线上看,此控制方法 相比较传统控制的方法 具有收敛速度快,预测精度高的特点.结论 实现了对具有大干扰、大滞后性和不确定随机干扰因素的炉温控制系统进行精确控制,具有良好的动态和稳态性能.     

加热室炉温控制数学模型的研究

本文介绍了等效简化ＣＡＰＬ加热室带钢的加热过程，并据此建立了物理模型和数学模型。在此基础上又通过建立带温前馈控制数模和综合炉温计算数模，进行了加热室加热过程的计算仿真。结果获得了ＳＰＣＣ 钢优化的带钢升温曲线和炉温曲线；确定了综合传热系数ＦＨｘｃ；得出了炉温和带速与带温的相关关系。     

解决ACP高维优化问题的自适应多粒子模拟退火算法

提出了一种改进的针对高维优化问题的自适应多粒子模拟退火(AMSA)算法,通过多个粒子对整个高维空间进行随机分割和相对独立的局部退火. 当每个局部于当前温度下达到稳态后,随着温度的降低,粒子依据自身状态和相互之间的关系自适应地减少粒子数目,以降低复杂度. 该算法用于解决通用移动通信系统自动小区规划问题. 仿真结果显示,对比其他用于解决高维优化问题的启发式算法,AMSA算法能在预定的时间内取得更理想的结果.     

基于遗传算法的模糊-PID复合控制在电阻炉上的应用

目的用遗传算法对模糊控制器的控制规则的参数进行优化,提高炉温控制系统的动、稳态性能.方法实现模糊控制和PID控制在不同控制段的优化,并采用遗传算法优化控制参数和控制规则.结果使电阻炉炉温控制系统具有较高的控制精度和良好的动态特性和鲁棒性.结论采用MATLAB仿真及试验结果表明该方法有效可行,可以推广到其他温度控制系统的应用上.     

基于拟牛顿算法的空间机械臂姿态优化控制

为了研究机械臂系统在自由漂浮情况下的姿态控制问题,采用输入参数化的方法将连续量的最优控制问题转化为离散量的最优控制问题.利用拟牛顿算法确定最优控制输入信号,可以得到非完整系统运动的优化轨迹.通过数值仿真,表明对于类似的问题该算法是可行的.     

一种改进启发式算法在解决组合优化问题中的应用

启发式算法是解决组合优化问题的良策,介绍了一种改进的启发式算法和该算法在解决组合优化相关问题上的应用,分析该算法的详细流程,并通过仿真实验验证该算法的性能,并对其优势和不足进行了分析。     

热轧带钢层流冷却温度优化控制策略研究

在热轧带钢生产过程中,卷取温度是影响成品带钢性能的重要参数之一,其精度的高低对带钢质量至关重要.为保证产品具有良好的性能,采用层流冷却装置对热轧后的板带进行冷却控制,喷水系统的设定是层流冷却过程控制的关键.在冷却过程中带钢的温度不能在线连续检测,其过程具有强非线性和时变性,而且在冷却过程中存在相变,因此难以建立精确的数学模型去描述这一冷却过程.随着带钢厚度,精轧出口温度和轧制速度的变化,单独的前馈/反馈控制很难满足高精度的温度控制需要.在本文的研究中,一系列层流冷却控制策略被采用,包括前馈/反馈控制,自适应算法,以及控制带钢整体温度的均匀性策略.实践应用表明这些控制策略得到很好的检验,能有效地提高卷取温度的控制精度和均匀性.     

Zonal method solution of radiative heat transfer in a one-dimensional long roller-hearth furnace in CSP

A radiative heat transfer mathematical model for a one-dimensional long furnace was set up in a through-type roller-hearth furnace （TTRHF） in compact strip production （CSP）. To accurately predict the heat exchange in the furnace, modeling of the complex gas energy-balance equation in volume zones was considered, and the heat transfer model of heating slabs and wall lines was coupled with the radiative heat transfer model to identify the surface zonal temperature. With numerical simulation, the temperature fields of gas, slabs, and wall lines in the furnace under one typical working condition were carefully accounted and analyzed. The fundamental theory for analyzing the thermal process in TI＇RI-IF was provided.     

Advanced control of walking-beam reheating furnace

Reheating furnace is an important device with complex dynamic characteristics in steel plants. The temperature tracing control of reheating furnace has great importance both to the quality of slabs and energy saving. A model-based control strategy, multivariable constrained control (MCC) for the reheating furnace control is used. With this control method, the furnace is treated as a six-input-six-output general model with loops coupled in nature. Compared with the traditional control, the proposed control strategy gets better temperature tracing accuracy and exhibits some energy saving feature. The simulation results show that the performance of the furnace is greatly improved.     

热轧生产过程加热炉优化调度模型及算法

钢铁生产中的加热炉调度问题是一类复杂的组合优化问题。本文进一步考虑不同轧制位对应的候选板坯集存在交集的生产实际,建立了以板坯住炉时间最小为优化目标的数学模型,提出了三阶段的启发式算法,确定各轧制位板坯的入炉和出炉时间。仿真实验表明,给出的模型和求解算法对加热炉调度问题的优化效果很好。     

加热炉炉温的计算机优化设定

利用简化的钢坯导热数学模型和加热炉模型，以燃料消耗量最小为目标，通过控制各段炉温设定值达到优化控制正常轧制的目的，提出了停轧延迟过程中炉温的控制方法。     

渗碳炉喷嘴流场的数值模拟

利用有限体积法对控制方程进行离散,并采用非结构化网格划分流动区域,对某大型渗碳炉喷嘴内及其周围区域流场进行了数值模拟研究.分别比较分析了两种不同结构喷嘴在渗碳炉内所形成的流场和温度场分布,探讨了不同流量工况对喷嘴周围流场和温度场的影响.计算结果表明：多孔喷嘴比简单的单孔喷嘴能更好地组织起渗碳炉内的流场和温度场,不同的流量工况对于渗碳环境有较大的影响.本文的模拟结果对渗碳炉的设计和生产具有一定的指导意义.     

热轧加热炉最优加热制度的研究

依据热平衡实验和“黑匣子”钢温测试实验,建立大型板坯加热炉离线仿真计算模型。经实验验证,模型计算准确,计算误差小于4％,满足工业计算要求。通过该离线模型的仿真计算,实现大型加热炉多段加热温度的优化,获得最佳供热制度,为加热炉的优化控制和操作、降低能耗、提高节能率提供指导。     

攀钢热轧加热炉自动燃烧控制系统的周期计算

介绍了在攀钢1450热轧板厂两座265 t/h的步进梁式加热炉上开发应用的L1,L2两级燃烧控制系统,其中,L1级燃烧自动控制系统主要实现如何以最快的响应速度完成以温度为目标的燃烧控制;L2级燃烧自动控制技术,主要实现在线情况下,考虑不同钢坯材质、规格、不同轧制规格、不同的组织计划、不同的钢坯装入温度、不同的生产节奏下(与轧线一体控制的)的燃烧温度的设定模型技术,以数学手段计算出在各种因素影响下,加热炉各个控制段的最佳加热温度。重点阐述了加热炉自动燃烧控制模型的核心———ACC模型周期计算处理的方法。     

热轧轧钢加热炉热装制度的优化研究

基于钢坯跟踪测试和热平衡测试,联立加热炉温度分布模型、钢温模型和热平衡模型,对不同炉型、不同钢种和不同热装温度条件下,加热炉钢坯加热过程进行数值模拟和温度制度优化。获得不同钢种在不同热装温度条件下的优化加热制度,为加热炉的节能降耗和科学操作提供了理论依据。     

数学模拟在玻璃熔窑的应用研究

采用FLUENT软件,对两座玻璃熔窑熔池玻璃液的三维温度场,进行数学模拟计算,并对数学模拟结果与实际熔池池底的侵蚀程度进行比较分析.模拟研究表明:窑炉规模和出料口位置,对熔池池底的温度会产生较大影响.该结果与实际运行效果一致,且池底温度越高,侵蚀越大.因此,数学模拟法可优化玻璃熔窑设计并指导实际运行操作.