具有特殊緩沖區(qū)的鋼鐵生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題研究
發(fā)布時(shí)間:2022-04-17 19:29
冶鑄軋一體化生產(chǎn)(SM-CC-HR)是鋼鐵生產(chǎn)中的一個(gè)重要瓶頸,也是CIMS的重要組成部分。其生產(chǎn)調(diào)度過(guò)程可建模為一個(gè)復(fù)雜的job-shop生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題。隨著人工智能優(yōu)化算法,如:蟻群算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等的快速發(fā)展,研究人員已經(jīng)積累了大量的關(guān)于智能優(yōu)化算法求解生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題的研究成果。在課題組的前期工作中,已經(jīng)建立了爐次編制計(jì)劃的多目標(biāo)優(yōu)化模型,提出了一種組合進(jìn)化算子。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)求解所提模型,得到了多組最優(yōu)解,驗(yàn)證了模型和算法的有效性。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法雖然有著優(yōu)秀的求解效率,但也面臨著種群多樣性不足,難以跳出局部最優(yōu)解的問(wèn)題。基于已有成果,本課題圍繞“提高板坯熱裝比”這一優(yōu)化目標(biāo),提出新的鋼鐵生產(chǎn)調(diào)度數(shù)學(xué)模型,采用局部保留基因雙親交叉(Local Retention-Parents Crossover,LR-PPX)進(jìn)化算法求解此模型。具體研究工作如下:首先,本文在連鑄-熱軋工序銜接部分引入特殊緩沖區(qū),提出了帶有緩沖區(qū)兩階段作業(yè)車(chē)間調(diào)度數(shù)學(xué)模型。特殊緩沖區(qū)是為了解決板坯熱送熱裝比率較低的問(wèn)題而設(shè)計(jì),其緩沖作用主要通過(guò)板坯庫(kù)中板坯的暫時(shí)存放、保溫坑的保溫作用、專用爐及普通爐的分配...
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題研究現(xiàn)狀
1.2.2 帶有緩沖區(qū)的生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究工作
1.3.1 課題研究意義
1.3.2 課題研究方法
1.3.3 課題的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第二章 具有特殊緩沖區(qū)的鋼鐵生產(chǎn)調(diào)度模型
2.1 引言
2.2 鋼鐵生產(chǎn)工藝分析
2.3 特殊緩沖區(qū)
2.3.1 特殊緩沖區(qū)物理結(jié)構(gòu)
2.3.2 特殊緩沖區(qū)生產(chǎn)模式
2.3.3 特殊緩沖區(qū)生產(chǎn)調(diào)度約束條件
2.4 鋼鐵生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃編制
2.4.1 鋼鐵生產(chǎn)約束條件
2.4.2 煉鋼-連鑄-熱軋生產(chǎn)計(jì)劃編制方案
2.4.3 特殊緩沖區(qū)生產(chǎn)計(jì)劃編制
2.5 帶有緩沖區(qū)的兩階段job-shop生產(chǎn)調(diào)度數(shù)學(xué)模型
2.5.1 問(wèn)題描述
2.5.2 數(shù)學(xué)模型
2.5.3 模型分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 改進(jìn)的 LR-PPX 進(jìn)化算法設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 常見(jiàn)求解算法
3.2.1 SCE算法
3.2.2 蟻群算法
3.2.3 進(jìn)化算法
3.3 LR-PPX進(jìn)化算法設(shè)計(jì)
3.3.1 編碼與解碼
3.3.2 適應(yīng)度函數(shù)
3.3.3 改進(jìn)的擂臺(tái)賽選擇策略
3.3.4 交叉算子
3.3.5 變異算子
3.3.6 算法終止條件
3.4 本章小結(jié)
第四章 生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題仿真實(shí)驗(yàn)
4.1 基本job-shop調(diào)度問(wèn)題仿真實(shí)驗(yàn)
4.1.1 仿真實(shí)驗(yàn)一
4.1.2 仿真實(shí)驗(yàn)二
4.1.3 仿真實(shí)驗(yàn)三
4.1.4 仿真實(shí)驗(yàn)四
4.2 鋼鐵生產(chǎn)調(diào)度仿真實(shí)驗(yàn)
4.2.1 仿真實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)
4.2.2 含特殊緩沖區(qū)的鋼鐵生產(chǎn)計(jì)劃編制
4.2.3 傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)線生產(chǎn)計(jì)劃編制
4.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比與分析
4.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多Agent的MES系統(tǒng)調(diào)度[J]. 楊隴苗,王玉潔. 信息系統(tǒng)工程. 2017(02)
[2]基于改進(jìn)粒子群蟻群算法的多目標(biāo)雙邊匹配問(wèn)題[J]. 陳睿,趙志剛,張雁茹,李永恒. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2017(01)
[3]改進(jìn)初始種群的遺傳算法解決柔性車(chē)間調(diào)度[J]. 余智勇,袁逸萍,李曉娟. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(11)
[4]加工時(shí)間不確定的煉鋼連鑄生產(chǎn)調(diào)度串級(jí)交叉熵算法[J]. 王桂榮,李歧強(qiáng),丁然,王魯浩. 控制與決策. 2016(07)
[5]融合啟發(fā)式規(guī)則和文化基因算法的多緩沖煉鋼—連鑄生產(chǎn)調(diào)度[J]. 唐秋華,鄭鵬,張利平,張啟敏,陳立. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2015(11)
[6]煉鋼-連鑄動(dòng)態(tài)調(diào)度中基于規(guī)則的時(shí)間調(diào)整方法(待續(xù))[J]. 王珊珊,曾亮,葉理德. 冶金自動(dòng)化. 2014(04)
[7]煉鋼-連鑄過(guò)程生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度問(wèn)題綜合優(yōu)化研究[J]. 王彬,王闖,王寶,劉青,謝飛鳴,盧新春. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]求解煉鋼-連鑄生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題的拉格朗日算法[J]. 毛坤,潘全科,龐新富. 系統(tǒng)工程學(xué)報(bào). 2014(02)
[9]基于離散人工蜂群算法的煉鋼連鑄調(diào)度優(yōu)化方法[J]. 馬文強(qiáng),唐秋華,張超勇,邵新宇. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014(03)
[10]工藝規(guī)劃與車(chē)間調(diào)度及兩者集成的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 呂盛坪,喬立紅. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014(02)
碩士論文
[1]煉鋼—連鑄生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃優(yōu)化問(wèn)題研究[D]. 王洪躍.遼寧科技大學(xué) 2015
[2]多目標(biāo)煉鋼-連鑄計(jì)劃編制問(wèn)題研究[D]. 高昆.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2013
[3]提釩—煉鋼生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)化與仿真研究[D]. 曲亞萍.重慶大學(xué) 2010
[4]基于改進(jìn)遺傳算法的車(chē)間調(diào)度優(yōu)化及其仿真[D]. 馬秀明.大連理工大學(xué) 2008
[5]基于Multi-Agent的連鑄熱軋一體化生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)[D]. 佘?chē)?guó)林.大連理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3646135
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題研究現(xiàn)狀
1.2.2 帶有緩沖區(qū)的生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究工作
1.3.1 課題研究意義
1.3.2 課題研究方法
1.3.3 課題的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第二章 具有特殊緩沖區(qū)的鋼鐵生產(chǎn)調(diào)度模型
2.1 引言
2.2 鋼鐵生產(chǎn)工藝分析
2.3 特殊緩沖區(qū)
2.3.1 特殊緩沖區(qū)物理結(jié)構(gòu)
2.3.2 特殊緩沖區(qū)生產(chǎn)模式
2.3.3 特殊緩沖區(qū)生產(chǎn)調(diào)度約束條件
2.4 鋼鐵生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃編制
2.4.1 鋼鐵生產(chǎn)約束條件
2.4.2 煉鋼-連鑄-熱軋生產(chǎn)計(jì)劃編制方案
2.4.3 特殊緩沖區(qū)生產(chǎn)計(jì)劃編制
2.5 帶有緩沖區(qū)的兩階段job-shop生產(chǎn)調(diào)度數(shù)學(xué)模型
2.5.1 問(wèn)題描述
2.5.2 數(shù)學(xué)模型
2.5.3 模型分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 改進(jìn)的 LR-PPX 進(jìn)化算法設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 常見(jiàn)求解算法
3.2.1 SCE算法
3.2.2 蟻群算法
3.2.3 進(jìn)化算法
3.3 LR-PPX進(jìn)化算法設(shè)計(jì)
3.3.1 編碼與解碼
3.3.2 適應(yīng)度函數(shù)
3.3.3 改進(jìn)的擂臺(tái)賽選擇策略
3.3.4 交叉算子
3.3.5 變異算子
3.3.6 算法終止條件
3.4 本章小結(jié)
第四章 生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題仿真實(shí)驗(yàn)
4.1 基本job-shop調(diào)度問(wèn)題仿真實(shí)驗(yàn)
4.1.1 仿真實(shí)驗(yàn)一
4.1.2 仿真實(shí)驗(yàn)二
4.1.3 仿真實(shí)驗(yàn)三
4.1.4 仿真實(shí)驗(yàn)四
4.2 鋼鐵生產(chǎn)調(diào)度仿真實(shí)驗(yàn)
4.2.1 仿真實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)
4.2.2 含特殊緩沖區(qū)的鋼鐵生產(chǎn)計(jì)劃編制
4.2.3 傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)線生產(chǎn)計(jì)劃編制
4.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比與分析
4.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多Agent的MES系統(tǒng)調(diào)度[J]. 楊隴苗,王玉潔. 信息系統(tǒng)工程. 2017(02)
[2]基于改進(jìn)粒子群蟻群算法的多目標(biāo)雙邊匹配問(wèn)題[J]. 陳睿,趙志剛,張雁茹,李永恒. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2017(01)
[3]改進(jìn)初始種群的遺傳算法解決柔性車(chē)間調(diào)度[J]. 余智勇,袁逸萍,李曉娟. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(11)
[4]加工時(shí)間不確定的煉鋼連鑄生產(chǎn)調(diào)度串級(jí)交叉熵算法[J]. 王桂榮,李歧強(qiáng),丁然,王魯浩. 控制與決策. 2016(07)
[5]融合啟發(fā)式規(guī)則和文化基因算法的多緩沖煉鋼—連鑄生產(chǎn)調(diào)度[J]. 唐秋華,鄭鵬,張利平,張啟敏,陳立. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2015(11)
[6]煉鋼-連鑄動(dòng)態(tài)調(diào)度中基于規(guī)則的時(shí)間調(diào)整方法(待續(xù))[J]. 王珊珊,曾亮,葉理德. 冶金自動(dòng)化. 2014(04)
[7]煉鋼-連鑄過(guò)程生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度問(wèn)題綜合優(yōu)化研究[J]. 王彬,王闖,王寶,劉青,謝飛鳴,盧新春. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]求解煉鋼-連鑄生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題的拉格朗日算法[J]. 毛坤,潘全科,龐新富. 系統(tǒng)工程學(xué)報(bào). 2014(02)
[9]基于離散人工蜂群算法的煉鋼連鑄調(diào)度優(yōu)化方法[J]. 馬文強(qiáng),唐秋華,張超勇,邵新宇. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014(03)
[10]工藝規(guī)劃與車(chē)間調(diào)度及兩者集成的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 呂盛坪,喬立紅. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014(02)
碩士論文
[1]煉鋼—連鑄生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃優(yōu)化問(wèn)題研究[D]. 王洪躍.遼寧科技大學(xué) 2015
[2]多目標(biāo)煉鋼-連鑄計(jì)劃編制問(wèn)題研究[D]. 高昆.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2013
[3]提釩—煉鋼生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)化與仿真研究[D]. 曲亞萍.重慶大學(xué) 2010
[4]基于改進(jìn)遺傳算法的車(chē)間調(diào)度優(yōu)化及其仿真[D]. 馬秀明.大連理工大學(xué) 2008
[5]基于Multi-Agent的連鑄熱軋一體化生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)[D]. 佘?chē)?guó)林.大連理工大學(xué) 2007
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