并行遗传算法在导热反问题中的应用

简要介绍导热反问题,指出其传统解法存在的局限性。重点介绍并行遗传算法的基本思想和实现过程,提出将并行遗传算法用于求解导热反问题,讨论了其可行性,并给出了其用于求解导热反问题的数学模型。     

基于拟牛顿法的连铸结晶器热传导反问题求解

在实际的工业过程中,热传导反问题广泛的存在于各个应用领域;由于连铸的生产环境恶劣,给连铸钢坯的浏温造成了很大的困难,导致连铸结晶器热传导反问题的求解是很困难的;在研究了热传导反演算法的基础上,基于连铸结晶器的有限的测量点,通过热传导反演算法可以求出结晶器的热流密度,给连铸的优化和控制提供依据;在建立了连铸热传导反问题模型的基础上,提出了基于拟牛顿法的连铸结晶器热传导反问题求解的改进算法,该算法可以有效的利用当前搜索过程中的信息,通过近似目标函数的二阶导数来加快算法的搜索效率,采用了Wolf步长选择规则克服了算法收敛速率慢的缺点,并且该算法无需计算Hessen矩阵,能够有效降低计算的复杂度;实验结果表明该算法能够快速有效的求解该问题;该方法用于连铸结晶器热传导反问题是可行的、有效的.     

基于BP网络的连铸二次冷却控制

二次冷却是连铸工艺中极其重要的一个环节。传统的二次冷却控制往往造成铸坯在冷却过程中表面温度的波动较大,对于铸坯的表面及内部质量有着很大的影响。本文充分利用BP网结构简单和学习速度快的特点建立铸坯表面温度预测系统的模型,并利用现场数据进行仿真。仿真结果表明,本系统能够很好地辨析出二次冷却系统的模型,符合实际的需求。     

连铸二冷配水自适应动态优化控制

在常规连铸二冷配水控制方法的基础上,提出了自适应动态配水控制策略,建立了由基础自动控制、 软测量技术和智能控制技术相结合的二级动态配水控制系统．在控制系统中,建立了基于凝固传热理论的软测量模 型,用于实时预测铸坯表面温度;应用基于自整定神经元的多变量PID 控制算法,实现连铸二冷配水动态单元跟踪 控制,使铸坯表面温度保持在目标值范围内．仿真及应用结果表明了所建模型和控制算法的有效性,控制系统对拉 速扰动具有良好的目标温度跟随性能．     

韶钢2号板坯连铸二冷动态模型研究

本文通过建立非稳态的板坯连铸机铸坯凝固数学模型,应用建立的数学模型模拟铸坯凝固过程,确定连铸二冷配水的合理工艺参数,实现二冷区智能配水,以提高铸坯质量和铸机的生产能力.     

基于传热反问题的微型燃料电池冷却通道优化

为了改善微型质子交换膜燃料电池冷却系统的综合性能,研究了燃料电池冷却通道几何形状的优化设计问题。针对传统冷却通道内流动阻力太大的现状,在综合考虑系统冷却能力和系统阻力的前提下,利用SIMPLER算法和共轭梯度法,求解冷却通道传热及流动过程的几何边界条件反问题,优化设计冷却通道的最优几何形状。讨论了冷却通道几何形状的初始猜测值,以及系统冷却能力和系统阻力权重之比等因素对冷却通道形状优化的影响。数值仿真结果表明,当流道入口流体流速及流道入口高度给定时,利用上述的传热学反问题的优化方法能够有效优化冷却通道的几何形状,明显改善了冷却系统的综合性能。优化结果可为微型燃料电池冷却通道的优化设计和工程制造提供理论依据。     

板坯连铸动态二冷水控制模型的研究

针对莱钢板坯连铸机,对二冷水控制模型进行分析与研究。     

基于正则化方法的阶梯边界条件反问题研究

针对复杂的第三类周期性阶梯型边界条件,基于Tikhonov正则化方法,通过求解极坐标下的二维导热反问题,建立了计算空心圆柱体钢坯表面换热系数分布的热物理模型.考虑计算结果的精确性与稳定性,提出'斜率法'以选取正则化系数.利用数值仿真验证了斜率法的适用性,计算结果中R2值为0.998;将斜率法应用于实验数据中,计算结果与...     

基于有限体积法的板坯连铸二冷动态模型

阐述了有限体积法的基本思想,在此基础上,从钢水的凝固过程为多元系相变出发,建立了连铸板坯凝固传热的二冷动态控制模型,以此求得铸坯表面的温度分布.本文分析了拉速和过热度等参数对铸坯生产过程的影响,在二冷水控制模型中引入中包温度与目标温度的偏差值作为流量修正的前馈控制,提高了二冷水流量对拉速变化的适应能力,有利于铸坯表面温度的均匀稳定,提高铸坯的质量并减少冷却水的消耗.模型模拟数据和现场的实测数据吻合良好.     

连铸二次冷却区钢坯表面温度测量的研究

为准确测量“二冷区”连铸钢坯的表面温度,需要选择合适的辐射温度计.为此,进行了光路中水膜和水蒸汽(水雾)对单色和双色红外辐射温度计示值影响的试验研究,找到了水膜和水蒸汽对单色和双色红外温度计示值影响的规律.     

热传导方程反问题的Tikhonov正则化法

为了分析热传导方程反问题所涉及的初始条件.论文把这一类问题转化成第一类Fredholm积分方程,运用Tikhonov正则化的反演法和牛顿法获取正则化参数,得到这一问题的数值解.通过数值实验,验证了这一算法在实际应用中的有效性.     

板坯连铸凝固传热过程的有限元模拟

在建立板坯连铸凝固传热数学模型的基础上,采用有限元软件MSC Marc对国内某板坯连铸机的凝固过程进行模拟,并对其仿真结果进行分析.     

利用神经网络控制连续浇铸过程中的热传导

In continuous casting, the cooling-solidification process must be based on the adaptation of heat transfer, which is directly connected to casting conditions such as casting speed, casting temperature, and cooling parameters. Most control schemes are based on the static relation between casting speed and water flow rate in each cooling zone; this constitutes an open loop that does not consider the dynamic surface temperature, which is an important parameter for the final slab quality. In steelmaking, the casting-speed changes affect the global heat transfer. An optimal operation requires an adjustment of the process control variables, i.e., global heat transfer. A learning neural network (NN) allows the identification and the control of a nonlinear heat transfer model in the continuous casting process. A heat transfer model was developed using the dynamic heat balance. A comparison between the experimental open loop results and those of the model simulation is considered. Following adaptation, the model is used for controlling the slab surface temperature in closed loop, using NN technology and PID controllers. The NN identification and control strategy gives a stable temperature closed loop control comparatively to the conventional PID.     

双辊薄带连铸凝固过程的数值模拟与分析

建立双辊薄带连铸凝固数学模型,并利用有限元软件对薄带连铸凝固过程进行数值模拟. 通过比较和分析不同网格划分方法对计算结果的影响,为进一步研究薄带连铸凝固过程奠定基础.     

基于中包钢水连续测温的二冷配水控制模型与系统

以黑体空腔式中间包钢水连续测温系统所实时获取的钢水温度为基础,建立了板坯传热微分方程和二冷动态配水模型,确定了水量、拉速和过热度三者的关系,设计了基于中间包钢水连续测温的二冷配水控制系统。现场应用表明：所建立的模型有效合理,所开发的控制系统稳定可靠,均能够满足现场生产需要。     

方坯连铸机的电气传动和冷却水流量控制系统

本文概述了一种“电仪一体化”三流方坯连铸机自动化系统，介绍了该控制系统的结构和配置，对该铸机的关键控制环节“传动控制系统”和冷却水流量控制系统进行了较为深入的描述。     

动态配水在莱钢3#板坯连铸机中的应用

在坯龄模型基础上,根据计算出的铸坯表面温度与目标温度的差值进行优化调节水量,设计了莱钢3#板坯连铸机二冷动态配水模型实现铸坯表面温度自适应控制。该模型使二次冷却更加均匀,减少了铸坯表面回温,以便达到控制铸坯组织和内部质量的目的。