基于智能算法的轧制力预报及多目标规程优化

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于智能算法的轧制力预报及多目标规程优化作者姓名郭秋辰学科专业控制理论与控制工程指导教师杨景明教授2016年5月中图分类号：TG335学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于智能算法的轧制力预报及多目标规程优化硕士研究生：郭秋辰导师：杨景明教授申请学位：工学硕士学科专业：控制理论与控制工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinControlTheoryandControlEngineeringTHERO

2、LLINGFORCEPREDICTIONANDMULTI-OBJECTIVEOPTIMIZATIONOFROLLINGSCHEDULEBASEDONINTELLIGENTALGORITHMByGuoQiuchenSupervisor:ProfessorYangJingmingYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于智能算法的轧制力预报及多目标规程优化》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或

3、撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于智能算法的轧制力预报及多目标规程优化》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全

4、部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要在铝热连轧生产中，好的轧制规程能够降低能耗，改善板带质量。本文以某铝热连轧精轧机组为研究对象，基于现场提取的轧制数据，对该机组的轧制力预报及轧制规程优化问题进行了仿真研究。在轧制过程的分析中，机理模型被广泛应用，本文深入研究了温度、张力、轧制力等主要数学模型。近年来，现场数据越来越容易获得，机器学习技术日趋成熟，回归计算方法成为当前轧制力建模的主要方法。本文基于现场采集到的轧制数据对支持向量机模型进

5、行训练，在训练过程中选用改进的果蝇算法(FOA)对最小二乘支持向量机(LSSVM)的惩罚参数和核函数参数进行优化。通过引入位置判别因子使果蝇算法具有了负半轴寻优的能力，并加入了自适应步长策略和分组搜索策略，改善了算法的快速性和收敛性。该模型的轧制力预报精度良好，能够满足现场需要。轧制规程优化中需考虑多个目标函数，为解决这一多目标优化问题，本文提出用多目标差分-分布估计算法进行规程优化。改进了差分进化算法的差向量和最优粒子选取方法，设计了算法切换因子使之与分布估计算法进行组合，该组合算法的收敛性和分布性相对原算法都有了明显改善。用该算法对某铝热连轧精

6、轧机组进行规程优化，仿真结果表明，该算法能够获得收敛性和分布性良好的近似Pareto前沿，充分考虑了各个目标的折衷关系，为决策者提供了选择便利。关键词：铝热连轧；多目标优化；轧制力预报；轧制规程；支持向量机-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractGoodrollingprocedurescanreducetheenergyconsumptionandimprovethequalityofstripintheproductionofaluminumstrip.Basedonanaluminumstripfinishingmillgroupast

7、heresearchobject,therollingforcepredictionandrollingscheduleoptimizationproblemhascarriedonthesimulationresearch.Mechanismmodeliswidelyusedintheanalysisoftheprocessofrolling,thispaperstudiesdeeplythemainmathematicalmodels,suchastemperature,tension,rollingforce.Fielddataismorea

8、ndmoreeasytogetandmachinelearningtechnologybecomemorematurein