针对机理模型难以刻画的热轧精轧生产过程, 采用基于数据子空间的偏最小二乘方法建立热轧轧制力数据模型, 并构建轧制力优化模型, 利用改进的粒子群优化算法对优化模型计算求解. 结果表明, 使用数据驱动方法建立的轧制力数据模型能够揭示精轧过程轧制力的机理规律, 可以替代机理模型在实际系统中的应用. 通过对整体优化模型的求解, 可以提高热轧精轧产品的质量, 降低能源消耗, 表明基于数据驱动的建模和优化方法在实际生产中具有较大的应用价值.
热轧板坯的出库问题是连铸-热轧生产中一个重要的组合优化问题, 然而在学术界还很少见到对该问题的研究. 对此, 提出了热轧板坯出库问题总移动次数的一个下界, 开发了一个极小化总移动次数的树搜索算法. 该算法包括一个生成初始解的贪婪算法和一个基于复合移动的递归搜索. 大量的实验和分析表明, 该树搜索算法能在较短的时间内给出板坯出库问题的满意解, 具有重要的理论意义和应用价值.
针对钢铁热轧生产操作优化问题, 建立热轧操作优化模型. 该模型的难点是, 模型具有高度非线性的特征, 难以获得最优解. 考虑模型数学表达式的结构特点, 将操作优化模型等价转化为超越几何规划模型, 由于获得的模型 存在对数项, 无法直接有效求解, 利用模型的结构特点, 通过数学变换和理论分析, 转化为凸规划模型, 从而利用凸规划软件获得最优解, 为操作优化问题获得全局最优解提供一种新方法.