目錄
“博士后文庫”序言
前言
1 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 鋼鐵生產調度系統(tǒng)概述 5
1.2.1 鋼鐵生產調度系統(tǒng)設計難點 5
1.2.2 鋼鐵生產調度系統(tǒng)介紹 6
1.3 煉鋼-精煉-連鑄生產調度優(yōu)化方法概述 8
1.3.1 工業(yè)生產調度優(yōu)化方法發(fā)展歷程 8
1.3.2 煉鋼-精煉-連鑄生產調度優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀 9
1.4 本章小結 15
參考文獻 15
2 煉鋼-精煉-連鑄生產工藝過程及運行控制 19
2.1 引言 19
2.2 鋼鐵生產工藝過程介紹 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-連鑄生產過程特征 31
2.3.1 相關定義 31
2.3.2 生產過程特征描述 31
2.4 煉鋼-精煉-連鑄生產調度人工編制概述 32
2.4.1 企業(yè)實際生產現(xiàn)狀 32
2.4.2 生產調度人工編制方法 35
2.4.3 生產調度人工編制缺陷 40
2.5 煉鋼-精煉-連鑄生產調度難點分析 41
2.6 本章小結 42
參考文獻 42
3 煉鋼-精煉-連鑄生產靜態(tài)調度數(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-連鑄生產靜態(tài)調度過程 45
3.2.1 調度信息輸入表分析 45
3.2.2 調度信息輸出表分析 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-連鑄生產靜態(tài)調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-連鑄生產靜態(tài)調度過程約束方程 67
3.4.1 設備處理時間連續(xù)性約束 67
3.4.2 工藝路徑不可變約束 67
3.5 煉鋼-精煉-連鑄生產靜態(tài)調度數(shù)學模型建立 68
3.5.1 調度目標及約束條件 69
3.5.2 生產調度優(yōu)化數(shù)學模型求解難度分析 74
3.6 本章小結 76
參考文獻 76
4 煉鋼-精煉-連鑄生產靜態(tài)調度策略 78
4.1 引言 78
4.2 調度模型轉換策略 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”松弛約束方程轉化為性能指標 81
4.2.3 以爐次為單位調度優(yōu)化子模型 86
4.3 調度優(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)化調度求解 96
4.3.3 基于對偶間隙的終止條件設定 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)模調度問題測試結果比較 117
4.4.2 不同算法下調度仿真結果比較 119
4.5 本章小結 122
參考文獻 123
5 加工時間不確定煉鋼-精煉-連鑄生產調度數(shù)學模型 124
5.1 引言 124
5.2 加工時間不確定生產調度問題基本描述 124
5.3 加工時間不確定生產調度數(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調度問題參數(shù)及符號 128
5.3.3 加工時間不確定生產調度問題決策變量 129
5.3.4 加工時間不確定生產調度問題約束方程 130
5.3.5 加工時間不確定生產調度問題目標函數(shù) 131
5.4 本章小結 132
參考文獻 132
6 加工時間不確定煉鋼-精煉-連鑄生產調度策略 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調度
策略求解 134
6.2.1 生產調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 構造可行解 149
6.3 加工時間不確定生產調度問題的數(shù)據驗證 150
6.3.1 拉格朗日松弛框架下改進迭代策略數(shù)據驗證 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-連鑄生產調度
數(shù)據驗證 151
6.4 本章小結 155
參考文獻 156
7 鋼水命中率不確定精煉生產調度數(shù)學模型 157
7.1 引言 157
7.2 鋼水命中率不確定精煉生產調度問題基本假設與描述 158
7.3 鋼水命中率不確定精煉生產調度數(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)轉移規(guī)則定義 166
7.3.5 目標函數(shù) 169
7.4 本章小結 171
參考文獻 171
8 鋼水命中率不確定精煉生產調度策略 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調度策略求解 177
8.3.1 考慮不同生產性能指標的啟發(fā)式策略仿真設計 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調度策略流程 178
8.4 面向鋼水命中率不確定精煉生產調度問題的數(shù)據驗證 181
8.4.1 基于經典Q學習算法在不同案例下的數(shù)據驗證 181
8.4.2 相同工藝路徑下鋼水命中率不確定精煉生產調度案例 184
8.4.3 不同工藝路徑下鋼水命中率不確定精煉生產調度案例 189
8.4.4 大規(guī)模鋼鐵生產企業(yè)鋼水命中率不確定精煉生產調度案例 194
8.5 本章小結 196
參考文獻 196
編后記 199