目錄
“博士后文庫”序言
前言
1 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 鋼鐵生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)概述 5
1.2.1 鋼鐵生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計難點 5
1.2.2 鋼鐵生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)介紹 6
1.3 煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化方法概述 8
1.3.1 工業(yè)生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化方法發(fā)展歷程 8
1.3.2 煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀 9
1.4 本章小結(jié) 15
參考文獻 15
2 煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)工藝過程及運行控制 19
2.1 引言 19
2.2 鋼鐵生產(chǎn)工藝過程介紹 21
2.2.1 煉鐵區(qū)域工藝過程描述 21
2.2.2 煉鋼區(qū)域工藝過程描述 22
2.2.3 軋制區(qū)域工藝過程描述 28
2.3 煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)過程特征 31
2.3.1 相關(guān)定義 31
2.3.2 生產(chǎn)過程特征描述 31
2.4 煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)調(diào)度人工編制概述 32
2.4.1 企業(yè)實際生產(chǎn)現(xiàn)狀 32
2.4.2 生產(chǎn)調(diào)度人工編制方法 35
2.4.3 生產(chǎn)調(diào)度人工編制缺陷 40
2.5 煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)調(diào)度難點分析 41
2.6 本章小結(jié) 42
參考文獻 42
3 煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)靜態(tài)調(diào)度數(shù)學模型 45
3.1 引言 45
3.2 基于輸入輸出表描述煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)靜態(tài)調(diào)度過程 45
3.2.1 調(diào)度信息輸入表分析 45
3.2.2 調(diào)度信息輸出表分析 55
3.2.3 主要參數(shù)、決策變量及約束條件 58
3.3 煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)靜態(tài)調(diào)度過程性能指標方程 60
3.3.1 連鑄過程“不斷澆” 60
3.3.2 相鄰爐次處理設(shè)備“不沖突” 63
3.3.3 爐次等待時間 65
3.3.4 理想與實際開澆時間差 66
3.4 煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)靜態(tài)調(diào)度過程約束方程 67
3.4.1 設(shè)備處理時間連續(xù)性約束 67
3.4.2 工藝路徑不可變約束 67
3.5 煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)靜態(tài)調(diào)度數(shù)學模型建立 68
3.5.1 調(diào)度目標及約束條件 69
3.5.2 生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化數(shù)學模型求解難度分析 74
3.6 本章小結(jié) 76
參考文獻 76
4 煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)靜態(tài)調(diào)度策略 78
4.1 引言 78
4.2 調(diào)度模型轉(zhuǎn)換策略 78
4.2.1 拉格朗日松弛框架下“不斷澆、不沖突”約束方程 79
4.2.2 “不斷澆、不沖突”松弛約束方程轉(zhuǎn)化為性能指標 81
4.2.3 以爐次為單位調(diào)度優(yōu)化子模型 86
4.3 調(diào)度優(yōu)化求解算法 93
4.3.1 拉格朗日乘子初值擬定 95
4.3.2 基于反向動態(tài)規(guī)劃的子模型優(yōu)化調(diào)度求解 96
4.3.3 基于對偶間隙的終止條件設(shè)定 106
4.3.4 代理次梯度迭代算法更新拉格朗日乘子 111
4.4 仿真實驗 117
4.4.1 基于次梯度、代理次梯度迭代算法的小規(guī)模調(diào)度問題測試結(jié)果比較 117
4.4.2 不同算法下調(diào)度仿真結(jié)果比較 119
4.5 本章小結(jié) 122
參考文獻 123
5 加工時間不確定煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)調(diào)度數(shù)學模型 124
5.1 引言 124
5.2 加工時間不確定生產(chǎn)調(diào)度問題基本描述 124
5.3 加工時間不確定生產(chǎn)調(diào)度數(shù)學模型 126
5.3.1 馬爾可夫鏈描述加工時間不確定性 126
5.3.2 加工時間不確定生產(chǎn)調(diào)度問題參數(shù)及符號 128
5.3.3 加工時間不確定生產(chǎn)調(diào)度問題決策變量 129
5.3.4 加工時間不確定生產(chǎn)調(diào)度問題約束方程 130
5.3.5 加工時間不確定生產(chǎn)調(diào)度問題目標函數(shù) 131
5.4 本章小結(jié) 132
參考文獻 132
6 加工時間不確定煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)調(diào)度策略 134
6.1 引言 134
6.2 基于方向可控拉格朗日松弛框架的加工時間不確定生產(chǎn)調(diào)度
策略求解 134
6.2.1 生產(chǎn)調(diào)度問題耦合約束松弛策略 134
6.2.2 基于爐次分解策略的子問題求解方法 135
6.2.3 拉格朗日乘子更新算法的改進 138
6.2.4 對偶問題求解 146
6.2.5 構(gòu)造可行解 149
6.3 加工時間不確定生產(chǎn)調(diào)度問題的數(shù)據(jù)驗證 150
6.3.1 拉格朗日松弛框架下改進迭代策略數(shù)據(jù)驗證 150
6.3.2 基于馬爾可夫鏈描述的加工時間不確定煉鋼-精煉-連鑄生產(chǎn)調(diào)度
數(shù)據(jù)驗證 151
6.4 本章小結(jié) 155
參考文獻 156
7 鋼水命中率不確定精煉生產(chǎn)調(diào)度數(shù)學模型 157
7.1 引言 157
7.2 鋼水命中率不確定精煉生產(chǎn)調(diào)度問題基本假設(shè)與描述 158
7.3 鋼水命中率不確定精煉生產(chǎn)調(diào)度數(shù)學模型搭建 163
7.3.1 數(shù)學模型中參數(shù)及符號定義 164
7.3.2 系統(tǒng)狀態(tài)定義 165
7.3.3 工序執(zhí)行狀態(tài)定義 166
7.3.4 狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則定義 166
7.3.5 目標函數(shù) 169
7.4 本章小結(jié) 171
參考文獻 171
8 鋼水命中率不確定精煉生產(chǎn)調(diào)度策略 173
8.1 引言 173
8.2 傳統(tǒng)Q學習算法與改進Q學習算法概述 173
8.2.1 傳統(tǒng)Q學習算法 173
8.2.2 改進Q學習算法 175
8.3 基于改進Q學習算法的鋼水命中率不確定精煉生產(chǎn)調(diào)度策略求解 177
8.3.1 考慮不同生產(chǎn)性能指標的啟發(fā)式策略仿真設(shè)計 177
8.3.2 基于改進Q學習算法的鋼水命中率不確定精煉生產(chǎn)調(diào)度策略流程 178
8.4 面向鋼水命中率不確定精煉生產(chǎn)調(diào)度問題的數(shù)據(jù)驗證 181
8.4.1 基于經(jīng)典Q學習算法在不同案例下的數(shù)據(jù)驗證 181
8.4.2 相同工藝路徑下鋼水命中率不確定精煉生產(chǎn)調(diào)度案例 184
8.4.3 不同工藝路徑下鋼水命中率不確定精煉生產(chǎn)調(diào)度案例 189
8.4.4 大規(guī)模鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)鋼水命中率不確定精煉生產(chǎn)調(diào)度案例 194
8.5 本章小結(jié) 196
參考文獻 196
編后記 199