基于多目標優(yōu)化模型的煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化方法研究與應用.pdf

1、煉焦生產(chǎn)過程是復雜的工業(yè)過程，具有多因素耦合，大時滯、多約束等特點，由于各個過程缺乏關(guān)聯(lián)性設計而難以達到企業(yè)期望的綜合生產(chǎn)目標。如何通過調(diào)整子過程的操作參數(shù)來達到企業(yè)期望的綜合生產(chǎn)目標是煉焦生產(chǎn)過程優(yōu)化的關(guān)鍵問題。 在充分分析了煉焦生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，提出了在綜合生產(chǎn)目標與過程操作參數(shù)之間增加局部優(yōu)化目標的過程優(yōu)化策略，即建立綜合生產(chǎn)目標與局部優(yōu)化目標的關(guān)聯(lián)模型，將綜合生產(chǎn)目標映射為局部優(yōu)化目標，再以局部優(yōu)化目標作為各過程控制系統(tǒng)

2、的設定值和作業(yè)計劃調(diào)度系統(tǒng)決策參數(shù)。各過程控制系統(tǒng)只需要調(diào)整過程操作參數(shù)來達到局部優(yōu)化目標。針對這樣的優(yōu)化策略，提出了以焦炭產(chǎn)量最大、焦爐能耗最小為優(yōu)化目標，焦炭質(zhì)量與工藝要求為約束條件，目標火道溫度、集氣管壓力、結(jié)焦時間為決策變量的過程優(yōu)化思想。 首先根據(jù)機理分析以及人工經(jīng)驗定性分析了綜合生產(chǎn)目標的影響因素，然后采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法定量計算了綜合生產(chǎn)目標的主要影響因素的灰色關(guān)聯(lián)度，從而確定了多目標優(yōu)化模型的輸入變量。其次在灰色

3、關(guān)聯(lián)分析的基礎(chǔ)上，針對正常工況下建立了神經(jīng)網(wǎng)絡多目標優(yōu)化模型，針對異常工況下建立多元回歸多目標優(yōu)化模型。最后，分別采用多目標遺傳算法(MOGA)以及線性加權(quán)和(LWS)與廣義簡約梯度(GRG)組合優(yōu)化算法求解，最終將獲得決策變量目標火道溫度、集氣管壓力、結(jié)焦時間的優(yōu)化值分別作為加熱燃燒過程控制系統(tǒng)、集氣管壓力控制系統(tǒng)的優(yōu)化設定值以及作業(yè)計劃調(diào)度系統(tǒng)的決策參數(shù)。從而完成與這些子系統(tǒng)的無縫連接。 以VC++為開發(fā)工具，實現(xiàn)了煉焦生產(chǎn)