基于鲁棒优化方法的一体化炼钢炉次批量计划研究

论文摘要

在钢铁企业中,炼钢、连铸、热轧是钢铁生产的三大主要生产阶段,其计划编制好坏直接影响到企业的经济效益。目前,炼钢-连铸-热轧一体化批量计划已经成为企业发展的方向,对其进行研究具有重要的理论意义。炼钢批量计划作为生产计划中的上游工序,其计划编制的结果对后序计划的编制具有重要的影响。如何编制出合理的炼钢批量计划,对于企业降低生产成本、降低能耗、缩短生产周期、减少库存、提高企业生产效率具有重要的意义。本论文结合“985工程”流程工业综合自动化科技创新平台暨流程工业综合自动化教育部重点实验室开放课题“炼钢连铸热轧生产计划一体化仿真实验系统的研究”,以某钢厂生产过程为背景对炼钢批量计划研究。本文的主要研究工作：（1）对国内外钢铁生产一体化批量计划研究现状和应用现状进行了综述；对炼钢批量计划研究现状进行了综述,指出了当前炼钢批量计划编制方法中的一些问题。（2）对生产批量计划问题进行了概述；进而对钢铁生产一体化批量计划问题概述,首先介绍了一体化批量计划要达到的目标和模型体系,然后分别从炼钢、连铸、热轧三个生产阶段介绍了各个阶段的工艺流程、要达到的目标以及批量计划的编制策略；对鲁棒优化方法的产生、发展、基本框架和机理以及鲁棒优化的几种基本类型进行了概述。（3）针对炼钢批量计划传统解决方案中出现的问题,提出了基于鲁棒优化方法的炼钢炉次批量计划数学模型,并从实际应用角度分析了改进后模型的优点。（4）针对基于鲁棒优化方法的炼钢炉次批量计划数学模型,分别设计了启发式算法和遗传算法,并以国内某大型钢铁企业实际生产数据作为实验数据,进行仿真实验,验证了模型和算法的可行性。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 一体化批量计划研究现状
• 1.2.1 一体化批量计划出现
• 1.2.2 一体化批量计划发展现状
• 1.3 炼钢批量计划研究现状
• 1.4 课题来源、选题依据及研究意义
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 选题依据
• 1.4.3 研究意义
• 1.5 本文的工作
• 第2章 相关理论研究
• 2.1 生产批量计划问题研究
• 2.1.1 生产批量计划问题的基本类型
• 2.1.2 几种典型的生产批量计划问题
• 2.1.3 生产批量计划问题的研究方法
• 2.2 一体化批量计划问题研究
• 2.2.1 一体化批量计划总体目标
• 2.2.2 一体化批量计划模型体系
• 2.2.3 炼钢批量计划问题研究
• 2.2.4 连铸批量计划问题研究
• 2.2.5 热轧批量计划问题研究
• 2.3 鲁棒优化方法研究
• 2.3.1 鲁棒优化方法的产生及发展
• 2.3.2 鲁棒优化方法的框架和机理
• 2.3.3 鲁棒优化方法几种基本类型
• 2.4 本章小结
• 第3章 一体化柔性炉次批量计划数学建模
• 3.1 传统炉次批量计划数学建模
• 3.1.1 研究问题的背景
• 3.1.2 问题描述
• 3.1.3 问题建模
• 3.2 基于鲁棒优化方法的一体化柔性炉次批量计划数学建模
• 3.2.1 研究问题的背景
• 3.2.2 问题描述
• 3.2.3 问题建模
• 3.3 一体化柔性炉次计划模型的优点
• 3.4 本章小结
• 第4章 一体化柔性炉次批量计划算法设计
• 4.1 启发式算法
• 4.1.1 启发式算法简介
• 4.1.2 启发式算法设计
• 4.1.3 实验结果与分析
• 4.2 遗传算法
• 4.2.1 遗传算法简介
• 4.2.2 遗传算法设计
• 4.2.3 实验结果与分析
• 4.3 算法比较
• 4.3.1 传统人工编制
• 4.3.2 不同算法实验结果比较
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者从事科学研究和学习经历的简历