基于粒子群算法的連鑄二冷優(yōu)化方法研究.pdf

1、連鑄過(guò)程中的二冷配水控制是決定連鑄質(zhì)量的關(guān)鍵因素，鑄坯由于連鑄二冷配水優(yōu)化制度不合理，常常出現(xiàn)如內(nèi)部裂紋、中心疏松及中心偏析、菱形變形、凹坑等質(zhì)量問題。因此，要獲得高效的連鑄技術(shù)及良好的鑄坯質(zhì)量，連鑄二冷水量?jī)?yōu)化控制的研究對(duì)其具有較大的實(shí)際意義。本文主要工作如下：
　　 一、以連鑄二冷水量?jī)?yōu)化控制為前提，分析了凝固傳熱過(guò)程的特點(diǎn)，建立了二維連鑄凝固傳熱數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用源項(xiàng)法解決凝固傳熱過(guò)程出現(xiàn)的相變現(xiàn)象，采用數(shù)學(xué)模擬分析求解凝固傳

2、熱控制方程，并通過(guò)仿真分析了拉速、過(guò)熱度等過(guò)程參數(shù)對(duì)連鑄溫度場(chǎng)的影響，為連鑄二冷配水參數(shù)的優(yōu)化提供了基礎(chǔ)。
　　 二、針對(duì)粒子群算法的早熟現(xiàn)象、局部收斂能力差等不足，以及二冷優(yōu)化問題是一個(gè)非線性、偏微分的多目標(biāo)優(yōu)化問題，本文對(duì)粒子群的改進(jìn)算法進(jìn)行了深入的研究。采用的方法是將基于進(jìn)化算法的變異策略融入到PSO算法中，研究了該算法的搜索效率，通過(guò)仿真表明，該算法有效的提高了算法的收斂精度及收斂速度，并且在一定的程度上解決了多目標(biāo)優(yōu)化

3、問題計(jì)算量大、計(jì)算效率低等問題。
　　 三、以凝固傳熱數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，將基于非均勻變異的PSO算法引入到連鑄二冷優(yōu)化問題中去，進(jìn)行了連鑄二冷配水參數(shù)的優(yōu)化。并運(yùn)用了最小二乘法建立基于拉速-水量的最優(yōu)關(guān)系曲線，確定連鑄二冷配水參數(shù)，建立連鑄二冷水量?jī)?yōu)化控制模型。
　　 四、在VisualBasic6.0的平臺(tái)上，建立連鑄二冷水量?jī)?yōu)化系統(tǒng)界面，有效、直觀的顯示二冷優(yōu)化結(jié)果，如連鑄坯二冷區(qū)各段段術(shù)的溫度值、鑄坯表面溫度、坯殼厚