一种考虑不确定轧制时间的热轧调度方法和系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115870345A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202310075993.8(22)申请日2023.02.07(71)申请人北京理工大学地址100190北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人张玉利程子涵梁熙栋胡琳苑(74)专利代理机构北京星通盈泰知识产权代理有限公司11952专利代理师夏晶(51)Int.Cl.B21B37/16(2006.01)G06F17/10(2006.01)权利要求书2页说明书14页附图2页(54)发明名称一种考虑不确定轧制时间的热轧调度方法和系统(57)摘要一种考虑不确定轧制时间的热轧调度方法和系统，涉及自动控制技术领域，包括如下步骤：S1、基于轧制相邻的板坯之间的宽度、厚度和硬度差异的总惩罚构建目标函数；S2、基于板坯的轧制时间分布的不确定构建所述目标函数的约束条件；S3、基于所述约束条件对所述目标函数进行求解，且根据求解的结果确定调度方案；通过考虑板坯轧制时间的不确定性，利用有限的概率分布信息，确定板坯的轧制顺序和每块板坯的轧制时间，在轧制时间波动较大情况下，能够利用有限的概率分布信息，给出具有很好鲁棒性的可行调度方案，避免未考虑前一生产过程中不确定的延迟的影响，提升了调度效率，降低了板坯之间存在的宽度、厚度和硬度差异而造成的成本损耗。CN115870345ACN115870345A权利要求书1/2页1.一种考虑不确定轧制时间的热轧调度方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、基于轧制相邻的板坯之间的宽度、厚度和硬度差异的惩罚构建目标函数；S2、基于板坯的轧制时间分布的不确定构建所述目标函数的约束条件；S3、基于所述约束条件对所述目标函数进行求解，且根据求解的结果确定调度方案。2.根据权利要求1所述的一种考虑不确定轧制时间的热轧调度方法，其特征在于，所述基于板坯的轧制时间分布的不确定构建所述目标函数的约束条件包括：S21、基于多商品流决策和有向弧构建每个板坯开始轧制时间的线性表示；S22、基于板坯的轧制时间的支撑集、均值和协方差构建轧制时间分布的不确定的集合；S23、基于所述线性表示和所述集合，采用条件风险价值构建每个板坯最晚开始轧制时间的机会约束；S24、基于所述有向弧构建板坯轧制的时间约束；S25、基于实际热轧过程中相邻的板坯的宽度、厚度和硬度的差异构建热轧工艺约束；S26、基于所述线性表示、机会约束、板坯轧制时间约束和热轧工艺约束构建所述约束条件。3.根据权利要求2所述的一种考虑不确定轧制时间的热轧调度方法，其特征在于，基于所述约束条件对所述目标函数进行求解包括：基于场景对所述目标函数的下界估计求解和基于半正定规划对所述目标函数的上界估计求解。4.根据权利要求2所述的一种考虑不确定轧制时间的热轧调度方法，其特征在于，所述基于多商品流决策构建每个板坯开始轧制时间的线性表示：包括构建辅助变量其中，变量为开始加工板坯i时是否经过了有向弧a，当表示开始加工板坯i时经过了有向弧a，当表示开始加工板坯i时未经过有向弧ia，R+代表正实数，A为有向弧的集合，|A|表示集合内元素的个数，的上标为|A|表示s这个向量的维度是|A|维的，A内的元素是有向弧；将板坯i轧制的时间表示为轧制板坯i之后轧制板坯j的有向弧的时间，其中j可以是除了i之外的所有板坯；将板坯i的开始轧制的时Ti间表示为线性形式ti(x)＝qs，其中，ti(x)为板坯i的开始轧制时间，x为xi,j构成的决策矩阵，xi,j为决策变量，xi,j为板坯j是否紧挨在板坯i之后轧制；q为板坯的轧制时间。5.根据权利要求4所述的一种考虑不确定轧制时间的热轧调度方法，其特征在于，所述时间约束包括：限制板坯轧制的流平衡、以虚拟板坯做为首个开始轧制的板坯和如果轧制顺序里没有经过有向弧a，则到轧制板坯i时，一定没有经过有向弧a。6.一种考虑不确定轧制时间的热轧调度系统，其特征在于，包括，目标函数构建模块、约束条件构建模块和求解模块；其中，所述目标函数构建模块用于基于轧制相邻的板坯之间的宽度、厚度和硬度差异的总惩罚构建目标函数；所述约束条件构建模块用于基于板坯的轧制时间分布的不确定构建所述目标函数的约束条件；所述求解模块用于基于所述约束条件对所述目标函数进行求解，且根据求解的结果确定调度方案。7.根据权利要求6所述的一种考虑不确定轧制时间的热轧调度系统，其特征在于，所述2CN115870345A权利要求书2/2页约束条件构建模块包括线性表示构建单元、不确定集合构建单元、机会约束构建单元、时间约束构建单元、热轧工艺约束构建单元和约束条件构建单元；其中，线性表示构建单元用于基于多商品流决策构建每个板坯开始轧制时间的线性表示；不确定集合构建单元用于基于板坯的轧制时间的支撑集、均值和协方