连铸－热轧一体化生产制定轧制单位的模型和算法

针对连铸-热轧一体化生产中，约束条件多且不匹配、工艺路径连续运行等特点，借助车辆路径问题的思想给出了制定轧制单位的数学模型，并基于禁忌搜索算法设计出一种求解策略．数据实验结果表明：与人工排程相比，应用本文方法形成轧制单位的板坯数平均增加了22％，对轧辊磨损的惩罚值平均减少了63％，并且排程时间明显缩短．     

基于混合离散免疫算法的轧制计划编排

为了保证轧制调度计划的可行性,提高排程的效率,根据热轧生产模式和轧制计划的特点,利用车辆路径问题模型来建模轧制调度问题,并用一种基于离散人工免疫算法的混合优化算法来解决这一问题。该方法利用离散人工免疫算法的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入局部最优．对某钢厂实际生产数据仿真结果表明,所提出的模型和算法对于求解热轧调度问题具有可行性和高效性。     

MES合同计划排程的研究应用

针对钢铁行业中期计划排程所遇到的瓶颈工序、库存和准时交货等问题,提出了合同计划排程.合同计划排程是高级计划排程的一个分支,其采用ToC+TS相结合的中期计划理念.考虑到按照基于规则的排序方式很难得到优化的结果,所以引入了TS智能算法对合同计划进行建模优化.通过实际使用表明,合同计划排程系统有助于解决钢厂生产计划问题.     

面向敏捷询单处理的订单优先级排序方法

在分析了企业敏捷询单中订单排程问题的基础上,构建了面向敏捷询单处理的订单排程框架.对订单排程阶段中的关键问题——订单优先级排序方法进行了研究.结合电子行业的具体应用,从顾客系数、订单价值和订单复杂程度3个维度构建了订单优先级排序的评价指标体系,采用基于新标度法的层次分析法计算出订单优先级的排序.分析结果表明,该方法能有效解决实际订单评审阶段的订单排程问题,对提高企业询单的敏捷性和准确性具有较好的指导意义.     

ETL在半导体生产线排程仿真数据处理中的应用研究

用于半导体生产线排程的仿真数据量大,来源格式多样,数据结构也差别较大,如何高效的处理这些异构源数据,是实现计算机控制半导体生产过程,提高仿真效率的关键技术之一.本文提出使用在建立数据仓库中的关键技术ETL,来处理半导体生产线的排程仿真数据.文中简要介绍了ETL技术的相关概念,ETL的基本实现过程,最后通过实例来阐述ETL在处理半导体生产线排程仿真数据的应用.     

MATLAB与C#混合编程在轧制力预报中的应用

为快速准确计算轧制力,方便在线控制,研究了基于.NET component组件的MATLAB与C#混合编程方法.在综合分析铝合金变形抗力模型、轧制过程温度模型的基础上,采用西姆斯单位轧制压力公式,运用多元非线性回归方法,建立了铝板带热连轧轧制力计算模型.结合实例,将MATLAB强大的计算能力与C#良好的界面开发能力结合起来开发了轧制力计算软件系统,验证了上述混合编程方法的简便性与实用性和所建轧制力模型的正确性.     

基于混沌优化支持向量机的轧制力预测

针对带钢热连轧轧制力的精确预测问题,提出一种基于最小二乘支持向量机模型的预测算法.在分析最小二乘支持向量机数学预测模型的基础上,提出一种改进的结合遗传算法的变尺度混沌优化方法,以进行最优模型参数的搜索,利用实测在线数据对模型进行训练并进行轧制力预测,仿真结果表明,利用该方法可使轧制力预测精度得到提高,平均误差率从BP神经网络的±10%降到±5%以下,为进一步提高热连轧厚度控制精度提供了一种有效方法.     

冷轧制造一体化自动排程系统设计及应用

以钢铁企业冷轧镀锡薄板生产一体化自动排程为案例,分析钢铁企业冷轧生产各工序的业务特点,设计并开发了冷轧生产自动排程系统。系统通过前后工序联合排程、计划生产时间实时更新、计划执行图形化展示、制造管理与生产过程控制纵向集成等关键技术,创新了生产排程和计划执行的工艺管控模式,降低了产品库存,缩短了合同交货期,提高了客户满意度。     

考虑倒垛因素的轧制计划编制方法

在给定粗轧制计划的基础上考虑钢坯库倒垛优化, 编制详细的轧制计划; 建立以最小化轧制计划内钢坯出 库总倒垛次数与轧制单元之间切换机架次数为目标的多目标整数规划模型; 针对模型特征, 设计一种基于钢坯匹配的单亲遗传算法. 通过基于实际生产数据的实验验证, 相对于传统的手工计算方法, 所提出的算法在优化倒垛次数和切换机架次数上平均提升20 %, 算法和模型是可行且有效的.     

基于单亲遗传禁忌搜索算法的手术排程问题研究

针对规模较大的手术排程问题,分别以所有病人完成手术过程的最长时间和平均时间最小化为目标,构建了手术排程问题的数学模型。在分析解的最优化条件基础上,设计了一种将单亲遗传算法与禁忌搜索算法相结合的混合优化算法。按照个体的优劣及算法迭代情况设计了一种自适应选择机制,使个体自适应地选择执行变异操作或禁忌搜索算法。最后,仿真实验结果表明了所提算法的有效性和自适应选择机制的可行性。     

神经网络算法与机理模型融合的 冷连轧轧制力智能预报模型

冷轧带钢的生产模式正在向多品种、小批量、低库存转变,这直接导致了轧制过程中需要更频繁地切换品种规格。由于变规格过程中轧制工艺状态变化较大,传统机理模型加常规自学习和自适应方法很难保证规格切换后首卷产品设定精度。为提高变规格过程中轧制力预报精度,本文提出一种机理模型与轧制过程海量历史数据相融合的复合模型。该方法建立在轧制力理论模型的基础上,采用遗传算法优化BP神经网络的方法对模型轧制力进行校正。使用该算法进行轧制力预报,使变规格后首卷钢轧制力预报的平均相对误差控制在±5.5%内,远高于常规机理模型的设定精度,该方法具有现场应用价值。     

铝材冷轧机自动厚度优化控制系统

针对铝材冷轧机板厚控制系统是一个具有非线性、延时、多变量耦合的复杂的实时系统,给出了一种适用于不同类型轧机的自动厚度优化控制系统。该系统采用各种厚度控制系统(AGC)控制、优化控制和自适应控制方法,对轧机系统进行优化精确控制,既保证了产品的质量,又可提高轧机的生产效率。试验证明,该优化控制系统实时性强,控制响应时间小于100ms,铝带出口厚度偏差可控制在2%以内,保证了产品质量;同时提高轧机的平均运行速度10%以上,提高了轧机的生产效率。     

连铸-轧制混流生产模式下轧批调度问题的分支-定价算法

研究了连铸——轧制在热装、温装和冷装混流生产模式下的一类新型轧批调度问题.以最小化温装钢坯（热钢锭）缓冷（等待）导致的热能损失和连轧机架切换带来的产能损失为目标,建立了整数规划模型.由于商业优化软件难以在有限时间内直接求得模型的最优解甚至可行解,提出利用Dantzig-Wolfe分解技术将原模型分解为主问题和子问题,采用列生成算法对主问题和子问题进行迭代求解得到原问题的紧下界,最后以列生成算法作为定界机制嵌入分支——定界框架中形成分支——定价算法,执行分支搜索过程以获得整数最优解.本文还从影响分支——定价算法性能的要素出发提出改进策略.针对主问题,提出列生成和拉格朗日松弛混合求解策略来抑制单一列生成算法的尾效应.针对价格子问题,在动态规划算法中提出了基于占优规则和标号下界计算方法来及早消除无效状态空间,加速求解过程.以钢铁企业的实际生产数据和扩展的随机算例进行了数值实验,结果显示所提出改进策略能够突破求解能力的限制,使分支——定价算法在可接受计算时间内求得工业规模问题的最优解.     

基于并行策略的冶铸轧一体化组批模型及算法

针对直接热装和直轧工艺的特点,提出在冶铸轧一体化组批时用组合批代替传统的连铸作业计划和热轧作业计划,并建立了时序条件多收益旅行商MPCTSP—TC模型．该模型基于并行策略,一次可以求出若干个组合批．构造了分组协同蚁群算法,并用该算法对所提出的模型进行求解．结果表明,所建立的模型和算法可以最大化地求出较优的组合批,每个组合批都能满足模型的约束条件,而且排出一个组合批的平均时间为9．6s,远远低于人工排产所需的时间．     

基于滚动窗口的WCDMA无线网络规划

借鉴滚动窗口优化的基本原理, 研究了大规模WCDMA无线网络基站的规划问题. 提出了基于滚动窗口的WCDMA无线网络基站滚动规划方法, 把原优化问题的整体求解分散在滚动窗口内进行, 设计了二维空间内的滚动策略, 同时对WCDMA网络中的相互干扰滚动预测, 证明了这种基于滚动窗口的规划方法能够保证全局优化目标单调下降. 通过对不同滚动策略的仿真计算, 说明了滚动策略设计对二维空间内滚动窗口优化的重要性.     

快速监控FMN在热连轧上的应用研究

研究了快速监控FMN在热连轧上的应用,提高头部命中率是投入绝对AGC所要求的,它的重要手段是靠提高设定模型精度、模型自学习的收敛速度。为进一步提高带坯全长厚控精度及控制品质,依靠液压压下快速移动特性及利用快速监控FMN功能。以热连轧模型增量方程为核心,对不同轧制规程,给出了兼顾板厚与板形FMN动作表。在鞍钢1700ASP热轧现场中的实际应用表明,此算法是正确的,它可大幅度地改善板卷头部的厚度精度。     

表面滚压强化工艺的数值仿真

针对圆棒工件表面进行多圈连续进给滚压强化工艺,提出了Mare有限元的三维数值仿真模型.通过边界条件施加、滚动的实现、接触设置等有限元建模的建屯和修正,取得了与实际十分吻合的滚压成形的仿真结果;在分析残余应力形成过程的基础上,提出了改进的滚压过程模型;比较了不同进给量、网格划分及边界条件对残余应力分布的影响规律.结果表明,与以往的单圈或者不足一圈的滚压、滑动滚压,或者轧辊不转动的静止压入等简化条件下的仿真模型相比,仿真模型更接近实际的滚压过程,因而也获得了比较理想的变形和残余应力的仿真效果.     

On the Modeling of Friction and Rolling in Flexible Multi-Body Systems

This paper is concerned with the dynamic analysis of flexible, nonlinear multi-body systems undergoing contact involving friction and rolling. A continuous friction law is used to model the friction forces between contacting bodies. This avoids the numerical problems associated with the discontinuity inherent to Coulomb's friction law and eliminates the need for different sets of equations modeling sliding and rolling as distinct phenomena. On the other hand, continuous friction laws eliminate specific physical phenomena implied by Coulomb's friction law. The condition of vanishing relative velocity between two contacting bodies is not possible: sticking or rolling are replaced by creeping with a small relative velocity. Discrete events such as transition from slipping to rolling or rolling to slipping are eliminated, together with the high frequency phenomena they are likely to cause. The computational issues associated with the continuous friction law and with the enforcement of the non-holonomic rolling constraint are addressed in this paper. This work is developed within the framework of energy preserving and decaying time integration schemes that provide unconditional stability for nonlinear, flexible multi-body systems undergoing contact involving friction and rolling.     

热轧生产管理信息系统的研制

热轧生产管理信息系统是C/S结构的计算机系统管理模式在太原特种钢生产基地的一个成功应用案例。该系统使用数据库二级建模技术,设计生产流程的数据库模型,为物流的控制提供了可靠的数据信息。LAN中客户机之间按合同号进行链接,真正实现了从钢坯入库、计划、生产、交库过程的按炉送钢、按炉生产、按炉交库过程的全部网上操作。