冷轧机组智能拼卷方法设计与实现

摘要

冷轧生产计划的优化编制是改善薄板加工质量、提高生产效率，避免人为因素对作业计划的影响，减轻排产员劳动强度的重要手段，已受到冷轧企业越来越多的重视。 本文以宝钢冷轧厂为背景，在介绍冷轧生产工艺及约束条件的基础上，对轧机机组作业计划编排过程中所涉及到的拼卷操作问题进行了研究。该问题可归结为典型的组合优化问题，一般的数学规划方法很难得到其全局最优解。本文建立了智能优化拼卷模型，在对单亲遗传算法基本概念进行了论述的基础上，提出一种改进的单亲遗传算法来求解该模型，并根据所提出的模型和遗传算法编写了遗传算法程序类库。为保证程序的通用性和可扩展性，在类库的编写过程中，充分利用了C++语言作为面向对象程序设计语言的优点，采用了把所有通用方法封装到抽象基类中，并针对不同的应用需要派生出针对该应用的派生类的方式，之后对算法库中的主要基类和派生类作了介绍。 根据实际应用的需要，采用.NET技术开发了基于B/S架构的冷轧机组优化排产系统，将算法库编译为动态链接库的形式嵌入到用C＃语言所编写的界面程序中。采用动态链接库的技术不仅解决了不同编程语言之间的衔接问题，更有利于程序的维护。当生产工艺条件有变化，要对算法做调整时，只须对算法库进行重新编译，而包括程序界面在内的其它部分代码都不再需要重新修正。论文的最后介绍了该系统的体系结构、功能模块以及所用到的数据库技术。本系统已于2006年4月成功在宝钢冷轧厂投入运行并取得了良好的应用效果。

目录

文摘

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1绪论

1.1宝钢冷轧薄板厂概况

1.2宝钢冷轧厂产销计算机系统简介

1.3冷轧机组工艺过程简介

1.3.1拼卷

1.3.2排列轧制顺序

1.4优化排产的必要性

1.5本文的主要内容

2遗传算法和组合优化的问题概述

2.1遗传算法的基本理论

2.1.1原理及特点

2.1.2结构及操作

2.1.3发展和应用

2.2寻优问题概述

2.2.1最优化理论

2.2.2组合优化问题

2.2.3优化算法及其分类

3冷轧机组智能拼卷模型及求解算法库设计

3.1单亲遗传算法介绍

3.2冷轧机组智能拼卷模型及其求解

3.2.1智能拼卷模型

3.2.2应用遗传算法的求解模式

3.3算法程序设计

3.3.1程序体系结构

3.3.2主要类的介绍

4冷轧优化排产软件开发及应用效果

4.1系统功能介绍

4.2数据库设计

4.3冷轧机组优化排产软件的体系结构和处理流程

4.4优化排产软件的应用效果

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢