库存控制与库存优化研究

摘要

钢铁生产是一个多阶段过程，每个生产阶段存在多条并行产线，每条生产线前是其原料库，用于存放原料，其后是产品库，用于存放加工的产品，考虑钢铁生产具有启停费用高，生产连续等特征，对其生产过程中涉及的库存进行合理的控制和优化对于保证生产稳定运行，降低生产成本及库存成本，提高企业利润有着十分重要的意义。
　　本文主要研究了钢铁企业冷轧厂的生产实际库存模型的控制与优化问题。应用控制理论的思想，基于Lyapunov稳定性定理以及凸集理论，运用LMI方法解决实际库存问题。主要研究内容包括:
　　(1)针对钢铁企业冷轧厂生产过程中的库存控制问题，考虑实际生产中需求扰动具有有限能量、不确定的特点，从中提炼关键共性特征，建立了描述库存量、生产率和需求率的生产库存控制模型。对生产-库存系统的库存水平进行了稳定性分析，使得即使存在外界扰动时，库存水平仍然能够恢复到平衡状态。
　　(2)针对实际生产过程中存在的参数不确定性以及延迟的现象，建立了一类时滞不确定的生产库存系统模型，分析了系统的鲁棒稳定性，构造了无记忆状态反馈控制器来镇定系统使得系统具有一定的鲁棒性和H∞性能。
　　(3)针对不确定连续的生产库存系统，以生产率与理想的生产率偏差和库存量与理想库存量的偏差最小化为目标，建立了带有参数不确定的生产库存最优控制模型，将问题转化为具有矩阵不等式约束的矩阵逼近问题，并证明该问题存在唯一解，进一步将其转化为具有线性矩阵不等式约束的广义特征值最小化问题。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 问题的来源、研究目的及研究意义

1．1．1 问题的来源、研究目的

1．1．2 研究意义

1．2 控制理论应用于生产库存问题的研究现状

1．3 线性矩阵不等式在控制理论中的发展历史及其应用

1．4 本文的主要工作

第2章 数学基础与预备知识

2．1 线性矩阵不等式

2．1．1 线性矩阵不等式的一般表示式

2．1．2 LMI用于控制问题中的常用的转换技术

2．1．3 一些标准的线性矩阵不等式问题

2．1．4 线性矩阵不等式的求解函数

2．2 鲁棒控制理论基础

2．2．1 鲁棒稳定性

2．2．2 一般不确定系统模型介绍

2．3 H∞控制

2．4 Lyapunov稳定性

2．5 本章小结

第3章 生产-库存模型的稳定性分析

3．1 引言

3．2 问题描述

3．2．1 钢铁企业生产工艺的介绍

3．2．2 生产-库存控制

3．3 生产-库存模型的建立

3．3．1 符号

3．3．2 生产-库存控制模型

3．4 状态反馈控制器的设计

3．5 本章小结

第4章 生产-库存模型的鲁棒稳定性分析

4．1 引言

4．2 问题描述

4．3 系统模型的建立

4．4 状态反馈控制器的设计

4．4．1 系统的稳定条件

4．4．2 系统的H∞性能

4．5 本章小结

第5章 生产-库存模型的最优控制问题

5．1 引言

5．2 最优生产-库存问题研究现状

5．3 系统模型的建立

5．4 状态反馈控制器的设计

5．5 本章小结

第6章 结束语

参考文献

致谢