基于粒子群算法的连铸二冷优化方法研究

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1、分类号：TPl8UDC：621．3工学硕士学位论文密级：编号：基于粒子群算法的连铸二冷优化方法研究硕士研究生：姜园园指导教师：纪振平教授学科、专业：控制理论与控制工程沈阳理工大学2012年03月分类号：TPl8UDC：621．3工学硕士学位论文密级：编号：基于粒子群算法的连铸二冷优化方法研究硕士研究生：姜园园指导教师：纪振平教授学科、专业：控制理论与控制工程沈阳理工大学2012年03月ClassificationIndex：TPl8U．D．C：621．3AThesisfortheMasterDegreeofEngineeringResearchonContinuousCastingSecon

2、darvCoolingOptimizationMethodBasedonParticleSwarmAlgorithmCandidate：JiangYuanyuanSupervisor：Prof．JiZhenpingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineerinQSpeciality：ControlTheoryandControlEngineerin2DateofSubmission：December．201。DateofExamination：March，2012University：ShenyangLigongUniversity沈阳理工大学硕士学位

3、论文原创性l声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：垂因虱日期：矽J≯年弓月／箩日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可以将学位论

4、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)潍f-I⋯者签翥；专臻秽币签黧镶．野期：加f>-弓，IsHj明：：功凡．；}一沈冈I理I：人学硕+学位论文摘要连铸过程中的二冷配水控制是决定连铸质量的关键因素，铸坯由于连铸二冷配水优化制度不合理，常常出现如内部裂纹、中心疏松及中心偏析、菱形变形、凹坑等质量问题。因此，要获得高效的连铸技术及良好的铸坯质量，连铸二冷水量优化控制的研究对其具有较大的实际意义。本文主要工作如下：一、以连铸二冷水量优化控制为前提，分析了凝固传热过程的特点，建立了二维连铸凝固传热数学模型，

5、运用源项法解决凝固传热过程出现的相变现象，采用数学模拟分析求解凝固传热控制方程，并通过仿真分析了拉速、过热度等过程参数对连铸温度场的影响，为连铸二冷配水参数的优化提供了基础。二、针对粒子群算法的早熟现象、局部收敛能力差等不足，以及二冷优化问题是一个非线性、偏微分的多目标优化问题，本文对粒子群的改进算法进行了深入的研究。采用的方法是将基于进化算法的变异策略融入到PSO算法中，研究了陔算法的搜索效率，通过仿真表明，该算法有效的提高了算法的收敛精度及收敛速度，并且在一定的程度上解决了多目标优化问题计算量大、计算效率低等问题。三、以凝固传热数学模型为基础，将基于非均匀变异的PSO算法引入到连铸二冷优

6、化问题中去，进行了连铸二冷配水参数的优化。并运用了最小二乘法建立基于拉速．水量的最优关系曲线，确定连铸二冷配水参数，建立连铸二冷水量优化控制模型。四、在VisualBasic6．0的平台上，建立连铸二冷水量优化系统界面，有效、直观的显示二冷优化结果，如连铸坯二冷区各段段术的温度值、铸坯表面温度、坯壳厚度等变化曲线、二冷配水参数等。关键词：连铸；凝固传热模型；二冷优化；非均匀变异；粒子群算法——沈⋯理I：人学硕十学位论文————————————————————————————-_二∑—二_二二二=二=二一AbstractSecondarycoolingcontrolincontinuousca

7、stingprocessisthekeyfactorf．orthebilletquality．Duetounreasonablesecondarycoolingwaterofthecontinuouscastin2blllet，somequalityproblemsoftenappearsuchasinternalcracks，center100se，centersegregation，lozengedefo