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热轧带钢轧制计划编制算法研究

作　者: 李艳丽
导　师: 卢虎生
学　校: 内蒙古科技大学
专　业: 热能工程
关键词: 热轧带钢轧制计划旅行商模型禁忌搜索算法
分类号: TG335.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

热轧带钢生产调度问题是轧钢生产管理的关键。轧制计划直接影响轧辊磨损成本和生产效率。目前解决此类调度问题的策略可分为并行策略和串行策略两大类。并行策略是指从N个订单中同时选出M个轧制单元计划,通常采用车辆运输(VRP)模型或基于VRP的修正模型来描述,其缺点是计算复杂,并且动态的生产环境会降低全局优化的效果;串行策略是指从N个订单中依次选出M个轧制单元计划,通常采用旅行商(TSP)模型或基于TSP的修正模型来描述。与并行策略相比较,串行策略的优点是简单易行,对动态生产环境的适应性强。本文以包钢带钢厂的热轧带钢生产实际情况为背景,选用旅行商(TSP)模型。模型以轧批(Turn)内的所有订单的长度小于轧辊所允许的最长轧制里程为约束,以延期交货及宽度厚度跳跃的惩罚函数为目标。本文采用贪婪算法求得初始解,再用禁忌搜索(TS)算法对目标函数进行优化,并应用Matlab语言开发了热轧带钢轧制计划调度程序,该程序由6个主要模块组成,分别完成了初值的求解以及用TS算法寻优过程。通过对包钢带钢厂实际生产数据的运行,结果显示,与人工编制计划相比较,TS算法编制的计划不仅宽度变化缓和,而且厚度跳跃次数少,应用本文方法形成的轧批内订单的总长度平均增加了12%,减少了换辊次数,从而提高了生产效率。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-8
1 引言  8-10
  1.1 课题研究意义  8-9
  1.2 本文的主要工作  9-10
2 文献综述  10-33
  2.1 热轧轧制计划问题的研究现状  10-12
  2.2 热轧带钢的生产工艺流程  12-16
  2.3 热轧生产计划与调度问题的研究方法综述  16-33
    2.3.1 神经网络算法  18-20
    2.3.2 遗传算法  20-23
    2.3.3 模拟退火算法  23-25
    2.3.4 禁忌搜索算法  25-33
3 热轧带钢轧制计划模型的研究和算法的设计  33-63
  3.1 带钢厂的热轧作业计划管理  33-37
  3.2 热轧轧制计划问题描述  37
  3.3 轧制计划模型  37-42
  3.4 算法设计  42-49
    3.4.1 生成初始解  42
    3.4.2 利用禁忌搜索算法寻优  42-49
  3.5 算法程序及计算结果  49-63
    3.5.1 程序设计  49-51
    3.5.2 计算结果  51-63
4 结论  63-64
参考文献  64-68
在校研究成果  68-69
致谢  69

热轧带钢轧制计划编制算法研究

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