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遗传铜闪速熔炼配料计划优化算法和软件开发结论

收藏本文 2024-02-16 点赞:32644 浏览:147503 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:铜闪速熔炼配料是铜冶炼生产非常关键的一个步骤,而配料的首要任务是配料计划的编制。科学、合理的配料计划对稳定闪速炉生产、保证产品质量具有重要作用,同时也有利于企业生产计划的制定和规划。我国铜冶炼企业原料大多采取进口铜精矿,矿种多,成分不稳定且质量参差不齐,导致配料案例切换频繁。现有的人工制定配料计划方式在时效性和优化程度方面都不能满足企业的快速进展,由此,探讨铜闪速熔炼配料计划数学模型、开发计算机配料计划优化编制软件,具有重要的探讨作用和实用价值。本论文以铜陵有色金隆铜业有限公司的铜闪速熔炼生产配料为背景,重点做了以下探讨:1.深入浅析探讨铜闪速熔炼优化配料影响因素,结合工厂实践经验,提出以最大用矿量为目标的铜闪速熔炼配料计划优化目标函数,结合优化配料各约束条件,建立了铜闪速熔炼配料计划数学模型。2.针对所建模型,开展模型总体算法探讨。通过大量试算,最终提出了“二次遗传一枚举排列”的铜闪速熔炼配料计划优化算法。3.提出“无编码一带宽变异”改善遗传算法。该算法针对本案例自身特点,采取保留历史最优个体选择操作,取消传统遗传算法中的编码、解码及交叉操作,通过制约各变量的变异带宽,引导其进化向有利方向进展。经大量实例计算表明,该算法对本案例具有高命中率、高优化程度之优点。4.为客观评价“无编码一带宽变异”改善遗传算法的优劣,本探讨选用基本遗传算法进行比较考察。在相同库存矿种、矿量、种群大小、进化代数等条件下,基本遗传算法、无编码一带宽变异算法的优化程度分别为90.07%、95.58%。5.提出采取概率统计策略对随机算法优劣性进行客观评价。由于遗传算法(包括粒子群、蚁群等算法)本质上属随机算法。由于随机性,任何一种随机算法仅通过少数几次计算结果都不能有力说明其算法的优劣。本探讨采取大量重复计算结果,计算其进化各代后的目标值数学期望与标准差、以此评估随机算法优劣性。本探讨探讨了通过计算机代工实现铜闪速熔炼中长期配料计划,取得了较好的预期效果,配料的结果基本上能够满足实际生产历程的要求,达到了计算机编制配料计划的目的,为企业生产配料计划的优化实现提供了基础。关键词:闪速熔炼论文配料计划论文遗传算法论文无编码遗传论文带宽变异论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-8

    第一章 绪论8-23

    1.1 课题探讨的背景和作用8-9

    1.2 料优化探讨策略综述9-21

    1.2.1 铜闪速熔炼配料近况9-10

    1.2.2 配料优化算法10-16

    1.2.3 配料计划优化算法选择16

    1.2.4 遗传算法概述16-21

    1.3 本论文探讨内容21-23

    第二章 铜闪速熔炼配料计划数学模型探讨与建立23-32

    2.1 铜闪速熔炼配料计划序列结构23-25

    2.2 铜闪速熔炼配料计划影响因素25-26

    2.3 铜闪速熔炼配料计划数学模型26-28

    2.4 想最大用矿量与优化程度28-30

    2.4.1 想最大用矿量28-30

    2.4.2 优化程度30

    2.5 概率统计法评估随机算法优劣30-31

    2.6 本章小结31-32

    第三章 基于遗传算法的配料计划算法探讨32-51

    3.1 算法流程设计32-37

    3.1.1 二次遗传32-33

    3.1.2 枚举排列33-34

    3.1.3 算法流程34-35

    3.1.4 实例编码35-36

    3.1.5 适应度函数36

    3.1.6 选择算子36

    3.1.7 交叉算子36-37

    3.1.8 变异算子37

    3.2 实例计算与浅析37-50

    3.2.1 群体大小对优化效果的影响40-41

    3.2.2 进化代数对优化效果的影响41-43

    3.2.3 选择策略及选择概率对优化效果的影响43-45

    3.2.4 交叉概率对优化效果的影响45-46

    3.2.5 变异概率对优化效果的影响46-48

    3.2.6 总体效果浅析48-50

    3.3 本章小结50-51

    第四章 无编码带宽变异改善遗传算法探讨51-66

    4.1 算法流程设计51-53

    4.1.1 初始化52

    4.1.2 选择操作52

    4.1.3 变异操作52-53

    4.2 实例计算与浅析53-60

    4.2.1 群体大小的影响53-55

    4.2.2 进化代数的影响55-56

    4.2.3 变异带宽的影响56-60

    4.3 无编码带宽变异与基本遗传算法效果比较60-65

    4.3.1 优化程度61-62

    4.3.2 进化离散度62-65

    4.3.3 计算耗时65

    4.4 本章小结65-66

    第五章 铜闪速熔炼配料计划优化软件的开发66-75

    5.1 配料计划优化软件组成及主界面66-67

    5.2 配料计划优化软件主要模块功能介绍67

    5.3 配料计划优化软件内部构造介绍67-75

    第六章 结论75-77

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