《擾動環境下的煉鋼-連鑄生產過程智慧型調度技術研究》是依託東北大學，由俞勝平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：擾動環境下的煉鋼-連鑄生產過程智慧型調度技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：俞勝平
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
擾動環境下對煉鋼-連鑄生產進行調度，最佳化控制鋼水溫度、鋼水成分和加工時間，對合理組織生產、提高鋼水質量、提高生產效率、降低物耗和能耗具有極為重要的意義。本項申請研究擾動環境下的煉鋼-連鑄生產過程調度問題，分析煉鋼-連鑄生產過程的鋼水溫度、鋼水成分和生產時間等關鍵因素的區間特性和關係，提出煉鋼-連鑄多生產模式下最佳化調度解的區間特性分析模型和多目標非線性規劃調度模型，採用攝動分析方法研究調度性能對鋼水溫度、鋼水成分和加工時間因素的靈敏度，研究基於圖形仿真和約束傳播的煉鋼-連鑄生產過程可視化人機互動圖形調度技術和局部搜尋與智慧型算法相結合的多目標混合智慧型重調度技術。並以國內某大型鋼鐵企業的煉鋼-連鑄生產調度實例為背景進行仿真驗證和工業套用驗證研究。本項申請不僅在理論上具有創新性，為解決擾動環境下的煉鋼-連鑄生產過程調度問題提供有效的調度技術，而且在工業實際套用方面也具有廣闊的前景。
結題摘要
研究在擾動環境下如何對煉鋼-連鑄生產過程進行調度，有效控制鋼水溫度、鋼水成分和生產節奏(溫度、成分和時間“三命中率”)，對合理組織生產、提高鋼水質量、提高生產效率、降低物耗和能耗都具有極為重要的意義。煉鋼-連鑄生產具有多模式、多爐次、多工序、多設備、多擾動和動態實時性等特徵，使得目前研究的最佳化調度方法很難套用於實際生產。本項申請研究了如下主要內容：(1)對多種主要生產模式進行了詳細分析,得到了連澆充要條件和連澆必要條件。對生產模式變化時如何進行調度給出了具有廣泛實際套用價值的具體調度策略。(2)以某大型煉鋼廠的煉鋼-連鑄生產線為背景，針對生產過程中某一爐次不能按時開工造成延遲擾動下的重調度問題，提出了四階段重調度策略。採用啟發式算法和線性規劃相結合的混合調度方法進行求解。(3)針對作業延遲時間的擾動問題，基於可達到矩陣對擾動影響範圍和程度進行了分析，建立了不考慮緩衝環節的調度計畫異常工況預報模型和考慮緩衝環節的調度計畫異常工況預報模型。(4)研究擾動環境下加工時間、鋼水溫度和鋼水成分發生擾動時的基於圖形仿真和約束傳播的煉鋼-連鑄生產過程可視化人機互動圖形調度技術，解決複雜的煉鋼-連鑄生產過程的各種情況下的快速粗調度。(5)針對大型鋼鐵企業煉鋼-連鑄生產工藝複雜、設備眾多、生產過程存在隨機因素和不確定性因素等問題，將智慧型方法、規劃方法、人機互動方法相結合套用到煉鋼-連鑄生產調度過程中，基於這些方法設計和開發了煉鋼-連鑄生產調度系統。(6)基於所研究的方法設計與開發了煉鋼-連鑄生產過程智慧型調度系統的套用驗證表面該系統具有多路徑設備自動選擇、多策略計畫自動調整、動態計畫最佳化和圖形化操作等優點，提高了編制計畫和調整計畫的效率。 本項申請研究在國內外核心學術期刊和國際會議上發表論文20篇，其中SCI和EI檢索論文共19篇，獲得授權專利2項，申請專利3項，獲2012年瀋陽市自然科學學術成果三等獎一項和2013年遼寧省自然科學學術成果二等獎一項，培養博士研究生和碩士研究生共11名。本項申請的研究成果不僅在理論上具有創新性，為解決擾動環境下的煉鋼-連鑄生產過程調度問題提供有效的技術方法，而且在工業實際套用方面也具有廣闊的前景。
