基于Matlab的冲天炉熔炼优化配料系统.pdf

铸造技术Vol.26No.12
·0311·FOUNDRYTECHNOLOGYDec.2005

基于Matlab的冲天炉熔炼优化配料系统
卢记军,程向东
(武汉科技学院机电系,湖北武汉430074)
摘要:在炉料数据库的支持下,开发了一个优化配料系统,用Matlab的优化工具箱函数,采用Borland的高性能可视化集成开
发工具C++Builder(BCB)进行开发,获得最低成本配料,并给出了优化配料的实例。
关键词:冲天炉熔炼;Matlab;Databse;C++Builder(BCB);优化配料
中图分类号:TG243+.3;TP391文献标识码:A文章编号:100028365(2005)1221130202

ResearchofOptimalDesignandCADofGearbasedonMatlab
LUji2jun,CHENGXiang2dong
(MechanicalandElectricalDepartmentofWuhanInstituteofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)
Abstract:Basedonthechargematerialsdatabase,aoptimalchargingsystembyusingC++Builder(BCB)
softwarehasbeendeveloped.theleastcostcharginghasbeenobtainedbyusingtheoptimaltoolboxfunctionin
Matlab.Acomparedexamplewasalseprovided.
Keywords:Cupolamelting;Matlab;Database;C++Builder(BCB);Optimalcharging

优化配料的主要目的是降低炉料成本,在已知化料方法的广泛应用。
学成分和价格的几种或几十种原料中,求出满足成分1优化配料的数学模型建立
要求的最低成本的配料单,即优化配料,就是求解一定冲天炉优化配料就是在满足C、Si、Mn、P、S等铁
约束条件的线性规划问题。由于优化配料计算量大,液的化学成分的前提下,对炉料的配比进行最优设计。
给实际应用带来困难。众所周知,Matlab强大的科学通常,对于某一种铁液成分,C、Si、Mn要求在一定范
计算功能和丰富的工具箱,而且具有混合编程、方便高围内,而对于S和P,则只有一个上限含量,由于熔炼
效的优点。Matlab提供的优化工具箱,具有计算线性本身条件所限制的部分炉料比例,根据经验限制在一
规划问题的能力,利用其.m文件进行简单的编程就定范围内;各种炉料配比与库存比例尽可能协调一致。
可以实现优化配料的数学计算,减少数据分析处理的而炉料的各种组分之和为100%,炉料成本最低。于
编程量,提高工程分析计算的效率,这是C++语言和是配料最优化用数学语言可表示为目标函数(配料成
其它高级语言所无法比拟的。但其缺点是.m文件以本)和约束条件两部分。
解释的方式执行,效率比较低,其交互界面也比较简目标函数:
单,并且不能直接调用数据库中的有关数据,将其作为f=CX
数据传输的“桥梁”;BorlandC++Builder(BCB)是一式中C=(C1,C2,⋯⋯,Cn)为各种炉料价格行向
种高性能可视化集成开发工具。可以开发具有良好交量。各个分量单位为:元/t;
互界面、很强数据分析处理能力及绘图能力的应用程T
X=(x1,x2⋯⋯,xn)为各种炉料的总量百分
序。使得利用开发软件特别是开发数据库尤为
BCB,比列向量;n为原始炉料种数。
方便它包含了建立在和基础上的数据库
,BDEADO约束条件:欲配制合金共含N个元素,则
访问控件使得利用进行数据库访问比利用其他
,BCB1)成分约束条件为
开发工具更方便快捷。因此,将二者有效的结合,编写n
程序来最充分地利用Matlab提供的强大的数据处理Xjmin/(1-nj)≤∑ajixi≤Xjmax/(1-nj)
i=1
和计算能力,开发计算机优化配料软件,有助于优化配(j=1,2,3,⋯⋯,N)
式中N———合金含N个元素;
收稿日期:2005206221;修订日期:2005207201
aji———第i种原料含第j种元素的成分;
作者简介:卢记军(19642),湖南桃源人,讲师,硕士,从事计算机在机
械工程中的应用研究.Xjmin———第j种元素的成分要求下限;

Email:[e-mail]———第j种元素的成分要求上限;

《铸造技术》12/2005卢记军等:基于Matlab的冲天炉熔炼优化配料系统·1311·

nj———第j种元素的烧损值。Matlab的线性规划优化函数实现,根据已有的原料
在生产中,由