基于Pareto前沿连铸多目标协调优化研究

纪振平¹，杨杰^1,2

1. 沈阳理工大学自动化与电气工程学院2. 重庆工贸职业技术学院机电工程系

摘 要：连铸冷却过程是1个非线性、强耦合、多输入多输出系统,现有过程控制中二冷和末端电磁搅拌控制为2个独立的控制系统,其控制参数优化采用独立模型,没有考虑二者之间的耦合作用,导致过程参数或钢种变化时的铸坯质量波动。针对二冷与末端电磁搅拌参数优化问题,采用Pareto前沿粒子群算法求解多目标协调优化问题,结合系统中最受关注的温度场、液芯等要求,构建以二冷区各段末温度和温升温降值,以及满足最佳末端电磁搅拌条件的液芯半径为目标函数的优化算法。通过自适应网格系统提高种群的多样性和最优解集的一致性,使用多维向量权重处理候选解集获得最终的Pareto最优解,最后将提出的优化算法应用于连铸过程,验证了该方法的有效性和可行性。

关键词：Pareto前沿;多目标优化;自适应网格;粒子群算法;连铸;