發(fā)布時(shí)間：2017-12-15 17:06

  本文關(guān)鍵詞：無縫鋼管熱軋坯料設(shè)計(jì)問題研究

  更多相關(guān)文章： 坯料設(shè)計(jì) 無縫鋼管生產(chǎn) 多目標(biāo)優(yōu)化 啟發(fā)式算法 訂單匹配

【摘要】：本文定義了無縫鋼管坯料設(shè)計(jì)(以下簡(jiǎn)稱坯料設(shè)計(jì))問題,并分別對(duì)圓坯重量單一、圓坯重量不同、考慮工藝約束以及綜合考慮訂單、圓坯和工藝約束的坯料設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了逐次遞進(jìn)的系統(tǒng)化研究。其主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)從無縫鋼管熱軋生產(chǎn)過程中,提取并定義了坯料設(shè)計(jì)問題,對(duì)其背景、特點(diǎn)和約束進(jìn)行了分類整理。針對(duì)坯料設(shè)計(jì)問題的基本形式,建立了以最小化圓坯使用數(shù)量為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型,并利用三劃分歸結(jié)證明了其為強(qiáng)NP難問題;給出了問題下界的緊界,并且設(shè)計(jì)了基于訂單最小分配重量的訂單分配和重分配策略;提出了基于貪婪策略的兩階段快速啟發(fā)式HAGS算法,并通過仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)正了 HAGS算法的有效性。(2)針對(duì)存在有限種不同重量的圓坯可供使用的坯料設(shè)計(jì)問題,以最小化圓坯剩余重量和最小化圓坯使用數(shù)量為目標(biāo),建立了問題的多目標(biāo)混合整數(shù)模型;根據(jù)訂單最小分配重量原則,給出了求解訂單的全部子訂單組合方案的方法。以此為基礎(chǔ),提出了 INSGAⅡ多目標(biāo)求解算法,其中的編碼、解碼操作,重組、變異操作以及擁擠密集排序方法考慮了問題的特點(diǎn);INSGAⅡ算法在有效獲得問題的Pareto解集時(shí)表現(xiàn)出非常好的穩(wěn)定性。(3)針對(duì)考慮工藝約束的坯料設(shè)計(jì)問題,依據(jù)問題的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將其分解為外層為訂單-短坯匹配子問題、內(nèi)層為圓坯-短坯的切割子問題的雙層嵌套問題;建立了以最小化圓坯使用數(shù)量和最小化圓坯切割次數(shù)為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型,并求得了外層子問題的值域;提出了基于測(cè)和動(dòng)態(tài)規(guī)劃的圓坯選擇短坯策略和基于此策略的啟發(fā)式算法;仿真實(shí)驗(yàn)表明該算法可以在短時(shí)間內(nèi)解決大規(guī)模坯料設(shè)計(jì)問題,且具有良好的穩(wěn)定性。(4)針對(duì)訂單參數(shù)為區(qū)間值、原料庫中有有限種圓坯可以使用并且綜合考慮工藝約束的坯料設(shè)計(jì)問題,在對(duì)訂單、圓坯和工藝約束進(jìn)行分析、抽象的基礎(chǔ)上,建立了以最小化圓坯剩余重量和最小化計(jì)劃外鋼管產(chǎn)品重量為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型;分析了問題變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系,縮減了問題的定義域,簡(jiǎn)化了問題模型;提出了基于動(dòng)態(tài)選擇短坯策略、訂單參數(shù)松弛策略和貪婪策略的啟發(fā)式算法;實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,算法能夠很好地滿足生產(chǎn)實(shí)際中的特殊要求。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG335.71

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王茂華,汪保平,惠志剛;連鑄圓坯質(zhì)量缺陷評(píng)述[J];河南冶金;2005年04期

2 王茂華,汪保平,惠志剛;連鑄圓坯質(zhì)量缺陷評(píng)述[J];湖南冶金;2005年02期

3 ;圓坯連鑄的技術(shù)[J];重型機(jī)械;2008年01期

4 趙冠夫;王靜松;吳兵;馬傳慶;亓金勇;楊密平;;萊鋼，

本文編號(hào)：1292734