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1、中国机械工程第18卷第15期2007年8月上半月基于遗传算法的冷连轧轧制规程优化设计杨景明窦富萍刘舒慧车海军周涛燕山大学,秦皇岛,066004摘要:合理的轧制规程是使轧制过程达到最佳状态的重要保证。轧制规程涉及的有关数学模型和需要考虑的约束条件较多,因此其优化设计也较为复杂。应用遗传算法进行轧制规程优化设计,即以负荷均衡和板形良好为目标,在一定的约束条件下,对压下率分配比进行编码。通过遗传算子操作并保留每代优势个体,从而得到冷连轧轧制规程。对某1370冷连轧机进行设计比较,表明该方法优化速度快,适合在实际中应用。关键词:冷连轧;轧制规程;遗传算法
2、;优化中图分类号:TG335.13;TP18文章编号:1004—132X(2007)15—1868—04ApplicationofGeneticAlgorithmtoRollingScheduleinTandemColdMillYangJingmingDouFupingLiuShuhuiCheHaijunZhouTaoYanshanUniversity,Qinhuangdao,Hebei,066004Abstract:Thereasonablerollingscheduleisanimportantguaranteetomaketherollin
3、gprocessa2chievetheoptimumconditions.Therearealotofmathematicmodelsandtheconstraintconditionsthatshouldbeconsideredintherollingschedule,therefore,theoptimizationbecomesacomplexproblem.Ageneticalgorithmforrollingschedulewastocodeandoperatethereductionratesbythetargetsofloadequ
4、alizationandfineshapeoncertainconstraintconditions.Thesuperiorityindividualwasre2servedineverygeneration,whichleadtotandemcoldrollingschedules.Analysiswithexistingsched2uleon1370tandemcoldrollingmillswasoffered.Theperformanceoftheoptimalrollingscheduleissatisfatoryanditisprom
5、ising.Keywords:tandemcoldrolling;rollingschedule;geneticalgorithm;optimization0引言设备能力和提高生产效率带来益处。目标函数为m轧制规程是冷轧带钢生产工艺中的主要内容′minS=∑(Pi-Pi)(1)之一。轧制规程的实质内容是带钢的总厚度变形i=1′式中,Pi、Pi分别为第i机架主电机额定功率和实际功率,量在连轧机内合理的分配,即一机架到五机架的′λPλ为负荷系数;m为机架数,此处m=5。Pi=i;厚度相对压下量的分配。轧制规程优化就是要寻冷连轧机的约束条件可分为设备因
6、素约束和求一组厚度,在轧制力、轧制功率、轧制力矩、轧制工艺因素约束两大类。速度等参数满足一定约束条件的情况下,使各机[1]工艺因素的约束条件有架功率分配合理,降低总能耗,提高产品质量。εmin≤ε≤εmax(2)遗传算法是一种高效、并行、全局搜索的方法,它nmin≤n≤nmax(3)能在搜索过程中自动获取和积累有关搜索空间的Tmin≤T≤Tmax(4)知识,并自适应地控制搜索过程以求得最优式中,ε、n、T分别为道次压下率、轧辊转速和张力;εmin、[2,3]解。本文以负荷均衡和板形良好为目标函nmin、Tmin及εmax、nmax、Tmax分别为
7、道次允许的最小和最大数,在满足一定约束条件下,以遗传算法为优化设的压下率、转速与张力。计方法,来寻求最优冷连轧机的轧制规程。设备因素的约束条件有1轧制规程有关数学模型Fi≤Fir(5)Mi≤Mir(6)1.1目标函数及约束条件的确定Pis≤Pir(7)冷轧带钢轧制规程目标函数有多种,本文选式中,Fi、Mi、Pis为道次轧制力、轧制力矩与轧制功率;用等相对负荷目标函数。该目标函数是按各设备Fir、Mir、Pir为设备允许的轧制力、轧制力矩与轧制功率。主电机容量大小,使之相对负荷均衡,这为挖潜[4]1.2轧制力模型收稿日期:2006—10—30冷轧机
8、轧制力模型一般采用Bland-Ford模·1868·基于遗传算法的冷连轧轧制规程优化设计———杨景明窦富萍刘舒慧等型为基础的Hill简化
