挡位离散型车辆经济性加速策略的伪谱法优化

加速过程中, 车辆的油耗与驾驶员的操作策略密切相关. 本文通过最优控制方法定量化地研究了挡位离散型车辆的经济性加速策略. 将加速策略的辨识构建为一个Bolza型最优控制问题(Optimal control problem, OCP), 设计了考虑加速距离影响的经济性定量评价指标. 该问题含有离散型控制变量, 隶属于混合整型最优控制问题, 且性能函数和状态方程呈现强非线性. 为高效地求解该问题, 结合变速器挡位切换规律, 将该整型问题转化为多段光滑问题的协同优化, 采用Legendre伪谱拼接法实现变速器挡位、换挡时机、发动机力矩的数值求解. 解析分析了经济性加速策略的形成机理, 总结了实用化的经济性加速度选择策略和挡位切换规律. 仿真验证了所求策略的节油潜力.     

最优控制问题的Legendre 伪谱法求解及其应用

伪谱法通过全局插值多项式参数化状态和控制变量,将最优控制问题(OCP)转化为非线性规划问题(NLP)进行求解,是一类具有更高求解效率的直接法。总结Legendre伪谱法转化Bolza型最优控制问题的基本框架,推导OCP伴随变量与NLP问题KKT乘子的映射关系,建立基于拟牛顿法的LGL配点数值计算方法,并针对非光滑系统,进一步研究分段伪谱逼近策略。基于上述理论开发通用OCP求解器,并对3个典型最优控制问题进行求解,结果表明了所提出方法和求解器的有效性。     

高炉优化配料数学模型的研究

为了研究实用的高炉优化配料数学模型,利用线性规划原理,以高炉炼铁工艺计算为基础,结合各种含铁炉料的软熔性能和含铁炉料之间的高温反应性等专家知识,开发了一套基于专家知识的高炉优化配料数学模型,并应用生产高炉现场数据对模型进行了验证.结果表明该模型是合理可行的,能够计算得出同时兼顾炉料冶金性能和配料成本的高炉炉料结构.     

宝钢4号高炉设计采用的新技术及其特点

对宝钢4号高炉设计采用的新技术及其特点进行了阐述。根据宝钢原有3座高炉生产经验，4号高炉设计时采用了以下先进技术：上罐固定式串罐无料钟炉顶、热压小炭砖炉缸结构、板壁结合的炉体冷却结构、无填沙层平坦化钢结构出铁场，新型液压泥炮和开口机，新英巴水渣处理、环缝洗涤煤气清洗等先进技术。     

国内外大方坯连铸机新技术发展综述

根据近年国内外新建大方坯连铸工艺装备情况,简介了大方坯连铸机在设备选型、无氧化浇注、中间包设计、结晶器和液面控制技术、结晶器液压振动、二冷系统、电磁搅拌、动态轻压下等方面的新技术及其发展趋势;综合分析了新技术的特点;并结合国内实际情况,提出了国内亟待攻克的连铸机关键技术和大方坯连铸机国内自主集成创新与设备国产化等方面的建议。     

国内外大方坯连铸机新技术发展综述

根据近年国内外新建大方坯连铸工艺装备情况,简介了大方坯连铸机在设备选型、无氧化浇注、中间包设计、结晶器和液面控制技术、结晶器液压振动、二冷系统、电磁搅拌、动态轻压下等方面的新技术及其发展趋势;综合分析了新技术的特点;并结合国内实际情况,提出了国内亟待攻克的连铸机关键技术和大方坯连铸机国内自主集成创新与设备国产化等方面的建议。     

韩国浦项制铁公司发展特征分析及其对宝钢的启示

一、浦项近年主要发展历程 从全球现代钢铁工业发展历程来看,近50年来,韩国浦项制铁公司（POSCO）已经逐步成为全球钢铁企业中一支重要的力量．特别是近年来,浦项公司以超强的盈利能力、积极的海外扩张、均衡的产业发展和先进的管理理念引领当前国际钢铁企业发展潮流,因此,深入研究和对标分析韩国浦项制铁公司经营情况,掌握竞争对手动态．可以为宝钢的经营改善、业绩提升提供借鉴,也有助于公司更进一步看清全球钢铁企业的发展态势和竞争格局．为未来的战略规划提供有益参考。     

无级变速器车辆经济性巡航策略的伪谱法优化

汽车行驶过程中的油耗不仅同车辆自身性能相关,也取决于驾驶员的操作方式.本文研究了装备无级变速器和汽油发动机的车辆的经济性巡航策略.首先建立了车辆纵向动力学模型和发动机油耗模型,将经济性巡航策略的辨识构建为一个最优控制问题.该问题的性能函数呈现高阶非线性且存在凹弧段,是一个典型的奇异最优控制问题.因此采用Legendre伪谱法进行求解.结果显示:当平均巡航速度较低或较高时,应采取匀速(CS)行驶策略;当中速时,"加速滑行"(PnG)策略更为经济,相对匀速策略最大节油率达13%.最后探讨了PnG策略的节油机理、经济性与舒适性的关系.     

高炉炉料结构的研究及其优化配料数学模型的建立

以高炉炼铁工艺计算和高炉炉料结构理论为基础,结合在炉料结构方面的最新科研成果,建立一套高炉优化配料模型,并利用软件技术开发了相应的炉料数据库、专家数据库及其优化配料的数学模型,对宝钢高炉的配料数据进行验算,结果表明建立的模型是合理可行的.该模型能够快速得到满足其约束条件的优化配料方案,优化后配料方案的吨铁成本比实际生产采用的配料方案降低0.44%.     

CVT型车辆经济性加速策略优化与分析

不当的加速策略是造成车辆行驶油耗变差的重要原因,为降低加速过程油耗,通过伪谱最优控制方法定量化地研究CVT型车辆的经济性加速策略。在建立包含发动机油耗的车辆纵向动力学模型、提出消除加速距离影响的当量油耗指标基础上,将经济性加速策略的辨识构建为一个Bolza型最优控制问题。该问题的状态方程和性能指标具有强非线性,理论求解困难,因此利用Legendre伪谱法实现其数值求解,得到经济性加速度的量化表达,并进一步分析数值求解结果的形成机理。研究表明,经济性加速策略本质上是提高发动机效率和降低风阻能耗的整体协调优化;最优加速策略是与发动机特性和目标末速度密切相关的动态策略;过于激烈或平缓的加速度均会造成油耗变差。最后,仿真验证了经济性加速策略的潜在节油效果。