基于改进人工鱼群算法的铝热连轧轧制规程优化

作     者：许爽 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨景明

授予年度：2013年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：铝热连轧 轧制规程 打滑因子 人工鱼群算法 

摘      要：近十多年以来，全球铝工业进入了一个崭新的发展时期，铝加工产业发展十分迅猛，成为很多国家和地区的支柱产业之一。铝热连轧的轧制过程是一个复杂的系统过程，轧制规程的合理制定是保证铝热连轧机优质、高效、低耗生产的重要条件，也是热连轧生产中的一项重要的综合寻优技术课题。近些年来，随着工业生产的不断发展，对铝板带的质量要求越来越高，产量要求也越来越大，因此，对轧制规程的优化能力提出了更高的要求。随着计算机技术的发展，人工智能在轧制领域的应用为轧制理论的发展揭开了新的篇章。与传统的轧制理论方法相比，人工智能算法避开了过去那种对复杂轧制过程无止境的探求，而是模拟人脑来处理实际过程，以事实和数据为根据，实现对轧制过程的优化控制，使轧制规程的制定将实际生产中的经验总结提升到了理论高度，因此具有更广泛的指导意义。 人工鱼群算法是作为一种新兴的智能算法，具有良好的克服局部极值、取得全局极值的能力，其仅使用了目标问题的函数值，算法的实现简单易懂。目前，人工鱼群算法已经被应用于众多的实际领域，并且在很多复杂问题的优化上都显示出了较好的效果。但是，同其他群体智能算法一样，人工鱼群算法也存在着早熟和收敛速度慢的缺点，因此本文在基本鱼群算法的基础上加以改进，使算法具有更好的寻优效果。 本文以河南某铝厂的“1+4铝热连轧精轧连轧机组为研究对象，以现场实际数据为依据，回归出了不同合金号变形抗力的数学模型，并根据现场出现的打滑问题，引出了热轧打滑因子，建立了一套以预防打滑为和等功率富裕量为综合优化目标的轧制规程优化模型，并应用改进人工鱼群算法对压下量进行了优化。仿真结果表明优化后的轧制规程可以得到较满意的结果。