轧钢生产过程产品质量建模与优化控制研究

论文摘要

轧钢生产过程是一个由多个子系统过程构成的复杂大系统,具有严重非线性、不确定性、时变、大滞后、强耦合和多参数等特性。为保证轧钢产品质量,对轧钢生产过程进行产品质量建模、实施质量优化与控制是十分必要的,然而对于轧钢生产过程,影响产品质量的因素众多,由于其复杂性加之工业噪声污染,对其进行质量建模与质量优化控制存在很大的困难。近年来,国内外诸多学者利用不同的神经网络对其进行质量建模,起到了一定的成果,但在利用所建模型指导生产实践和实施质量优化控制方面还有一定的差距。本文针对轧钢生产过程质量建模与质量优化控制进行研究,取得了一些具有实际意义的结果,其主要工作和内容如下：(1)在对轧钢生产过程分析的基础上,对轧钢生产过程产品质量指标及其质量影响因素进行了研究和分析,确定了影响轧钢复杂工业生产过程产品质量的主要影响因素；对轧钢生产过程质量建模与质量优化控制问题进行了分析和探讨,为建立轧钢生产过程质量模型和实施质量优化控制奠定了基础。(2)对轧钢生产过程数据进行了筛选和样本数据预处理；在对分层模糊神经网络及其建模分析的基础上,给出了基于分层模糊神经网络的轧钢生产过程产品质量建模方法,并进行了实例仿真和分析,仿真结果表明了所建立模型的有效性和可靠性。(3)在建立轧钢生产过程质量模型的基础上,对其产品质量优化控制问题进行了深入的分析和探讨,给出了轧钢生产过程产品质量优化控制方法；建立了轧钢生产过程的质量优化模型,并结合惩罚函数与粒子群算法对该质量优化模型进行了优化方面的仿真研究,仿真结果表明了所给方法的有效性和可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 课题目的和意义
• 1.2 国内外研究现状和进展
• 1.2.1 复杂工业生产过程质量模型建模方法综述
• 1.2.2 复杂工业生产过程质量优化控制综述
• 1.3 论文主要内容
• 2 轧钢生产过程产品质量影响因素及其质量控制问题分析
• 2.1 引言
• 2.2 轧钢生产过程分析
• 2.3 轧钢生产过程产品质量指标及质量影响因素分析
• 2.3.1 产品质量指标分析
• 2.3.2 质量影响因素分析
• 2.4 轧钢生产过程质量建模与质量优化控制问题
• 2.4.1 质量建模问题及分析
• 2.4.2 质量优化控制问题及分析
• 2.5 小结
• 3 基于分层模糊神经网络的轧钢生产过程产品质量建模
• 3.1 引言
• 3.2 轧钢生产过程样本数据选取与预处理
• 3.2.1 数据筛选与样本数据选取
• 3.2.2 数据预处理
• 3.3 分层模糊神经网络及其建模分析
• 3.3.1 分层模糊神经网络原理
• 3.3.2 分层模糊神经网络的建模分析
• 3.4 基于分层模糊神经网络的轧钢生产过程产品质量模型
• 3.4.1 质量模型建模方法
• 3.4.2 实例仿真及结果分析
• 3.5 基于分层模糊神经网络的轧钢生产过程产品质量控制模型
• 3.5.1 质量控制模型建模方法
• 3.5.2 实例仿真及其结果分析
• 3.6 小结
• 4 轧钢生产过程产品质量优化方法研究
• 4.1 引言
• 4.2 轧钢生产过程产品质量优化问题
• 4.2.1 优化问题描述及分析
• 4.2.2 轧钢生产过程产品质量优化问题
• 4.3 基于改进粒子群算法的轧钢生产过程产品质量优化方法
• 4.3.1 改进的粒子群算法
• 4.3.2 基于改进粒子群算法的轧钢生产过程产品质量优化
• 4.4 质量优化结果及其分析
• 4.5 小结
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果