[發明專利]一種用于緊湊式熱帶生產的熱軋調度方法

有效

• 申請號: 201710534808.1
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107256317B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 潘全科;高珊;高亮;李新宇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 周磊,曹葆青

1.一種用于緊湊式熱帶生產的熱軋調度方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)以最小化無委材數量、最小化同一軋制單元內相鄰兩塊板坯間最大厚度改變量、板坯厚度的改變時間為目標建立包括無委材優化模型和板坯厚度優化模型的熱軋生產調度模型；

(2)根據實際熱軋生產過程中的工藝約束確定所述無委材優化模型和板坯厚度優化模型的約束條件；所述工藝約束包括：一個軋制單元內板坯總量不能超過軋機所能承受量、每個軋制單元內板坯排列按照板坯厚度呈厚-薄-厚平穩變化，以及同一個軋制單元不同規格的板坯應符合其對應軋輥安全過渡量；

(3)采用改進的啟發式算法對所述無委材優化模型進行求解，獲得最優軋制單元的數量和無委材的數量；采用基于分解的多目標進化算法對所述板坯厚度優化模型進行求解，獲得最優相鄰板坯之間厚度的改變值和最優的厚度改變時間。

2.如權利要求1所述的熱軋調度方法，其特征在于，所述無委材優化模型為：

min F(1)=Σk=1Kmax(Σp=1Ω(Σi′∈S′x′i′,k,p)×sgn(Ω-Σp=1Ω(Σi′∈S′x′i′,k,p)))---(1)]]>

無委材優化模型滿足約束條件如下：

Σk=1KmaxΣp=1Ωxi,k,p=1∀i∈S---(2)]]>

Σk=1KmaxΣp=1Ωx′i′,k,p≤1∀i′∈S′---(3)]]>

Σi∈Sxi,k,p+Σi′∈S′xi′,k,p=1p=1,2,...,Ωk=1,2...,Kmax---(4)]]>

Σp=1Ω(Σi∈Sαxi,k,p+Σi′∈S′αxi′,k,p)≥ραα=1,2,...,αmax-1k=1,2,...,Kmax---(5)]]>

(Σi1∈S(xi1,k,p-1·hi1)+Σi′1∈S′(xi′1,k,p-1·hi′1))-(Σi2∈S(xi2,k,p-1·hi2)+Σi′2∈S′(xi′2,k,p-1·hi′2))≥0p=2,...,p*k=1,2,...,Kmax---(7)]]>

(Σi1∈S(xi1,k,p-1·hi1)+Σi′1∈S′(xi′1,k,p-1·hi′1))-(Σi2∈S(xi2,k,p-1·hi2)+Σi′2∈S′(xi′2,k,p-1·hi′2))≤0p=p*+1,...,Ωk=1,2,...,Kmax---(8)]]>

|(Σi1∈S(xi1,k,p·gi1)+Σi′1∈S′(xi′1,k,p·gi′1))-(Σi2∈S(xi2,k,p+1·gi2)+Σi′2∈S′(xi′2,k,p+1·gi′2))|≤1p=1,2,...,Ω-1k=1,2,...,Kmax---(9)]]>

其板坯厚度優化模型為：

min F1(2)=Σk=1K(maxp=2,...,Ω{|(Σi1∈S(xi1,k,p-1·hi1)+Σi′1∈S′(xi′1,k,p-1·hi′1))-(Σi2∈S(xi2,k,p·hi2)+Σi′2∈S′(xi′2,k,p·hi′2))|})---(10)]]>

min F2(2)=Σk=1K(Σp=1Ωsgn(|(Σi1∈S(xi1,k,p-1·hi1)+Σi′1∈S′(xi′1,k,p-1·hi′1))-(Σi2∈S(xi2,k,p·hi2)+Σi′2∈S′(xi′2,k,p·hi′2))|))---(11)]]>

決策變量為：

其中，F⁽¹⁾為無委材優化模型中無委材的數量，F₁⁽²⁾為板坯厚度優化模型中最大厚度改變量，為板坯厚度優化模型中厚度改變時間；

k為軋制單元的數量，k＝1,2,…,K^max；

p為一個軋制單元的各個位置，p＝1,2,…,Ω；

p^*為一個軋制單元內板坯厚度下降階段和上升階段的臨界位置；

α為安全過渡量水平，α＝1，2，…，5；

α^max為最大安全過渡量水平；

ρ_α為水平α對應的安全值；

為水平α對應的最小厚度；

為水平α對應的最大厚度；

Ω為軋制單元內板坯的數量；

S為訂制的板坯集合；

i為集合S中的變量，i₁和i₂分別為板坯Ⅰ和板坯Ⅱ；

h_i為板坯i的厚度，和分別為板坯Ⅰ和板坯Ⅱ的厚度；

g_i為板坯i的計量水平，和分別為板坯Ⅰ和板坯Ⅱ對應的計量水平；

S_α為安全過渡量水平為α的板坯集合，且

為最大軋制次數，|S_α|是集合S_α的勢，|S₃|是集合S₃的勢；

S'_α為水平α下無委材的集合；

S'為無委材集合，且

i'為集合S'中的變量，i'₁和i'₂分別為無委材Ⅰ和無委材Ⅱ；

h_i'為無委材i'的厚度，和分別為無委材Ⅰ和無委材Ⅱ的厚度；

g_i'為無委材i'的計量水平，和分別為無委材Ⅰ和無委材Ⅱ對應的計量水平。