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本項(xiàng)目成果是由北京科技大學(xué)與石家莊鋼鐵有限責(zé)任公司（以下簡稱石鋼）于2005年9月合作開展“煉鋼－軋鋼過程重點(diǎn)合同物流優(yōu)化研究”課題的基礎(chǔ)上、在2007年教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”項(xiàng)目—汽車用特殊鋼制造流程的集成優(yōu)化與協(xié)調(diào)控制研究（NCET-07-0067）項(xiàng)目的支持下，運(yùn)用冶金流程工程學(xué)基礎(chǔ)理論，結(jié)合煉鋼廠運(yùn)行優(yōu)化控制技術(shù)從鋼鐵制造工藝、技術(shù)、管理、控制等多角度對石鋼煉鋼－連鑄－軋鋼復(fù)雜制造流程的運(yùn)行、優(yōu)化與控制開展系統(tǒng)性的研究工作，對實(shí)際生產(chǎn)排程過程進(jìn)行抽象與描述，并生成排產(chǎn)規(guī)則庫，優(yōu)化特殊鋼生產(chǎn)排程，形成特殊鋼廠煉鋼－連鑄－軋鋼系統(tǒng)運(yùn)行控制與優(yōu)化技術(shù)： 1）煉鋼－軋鋼過程系統(tǒng)的運(yùn)行原則與調(diào)控策略；2）煉鋼－軋鋼過程系統(tǒng)的時(shí)間、溫度解析與優(yōu)化；3）工序生產(chǎn)能力的確定；4）生產(chǎn)模式的優(yōu)化；5）流程溫度制度的優(yōu)化；6）生產(chǎn)過程組織與生產(chǎn)控制；7）鋼包轉(zhuǎn)運(yùn)的解析與優(yōu)化；8）中間包轉(zhuǎn)運(yùn)的解析與優(yōu)化；9）生產(chǎn)排程與中間坯庫的庫存管控系統(tǒng)。 根據(jù)“爐機(jī)對應(yīng)”、“鑄軋對應(yīng)”、“能耗最小”、“拉速決定流量”、“連鑄連軋”等原則，在對特殊鋼廠煉鋼—軋鋼工序作業(yè)時(shí)間、溫度、工序間流量等環(huán)節(jié)的調(diào)控策略的基礎(chǔ)上，從時(shí)間、溫度及物質(zhì)量3個(gè)基本參數(shù)出發(fā)，對特殊鋼廠煉鋼－連鑄－軋鋼流程的運(yùn)行過程進(jìn)行研究，掌握特殊鋼廠煉鋼－軋鋼過程系統(tǒng)的物質(zhì)流運(yùn)行規(guī)律，通過進(jìn)行煉鋼－連鑄－軋鋼工序關(guān)系的協(xié)調(diào)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐、連鑄機(jī)與軋機(jī)的協(xié)同運(yùn)行。通過對鋼包運(yùn)行、鑄坯運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行解析，確定合理的鋼包個(gè)數(shù)和連鑄坯熱送熱裝的管控策略。 針對特殊鋼廠多品種、小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)，對石鋼現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行規(guī)則抽象和描述，指出了現(xiàn)有生產(chǎn)計(jì)劃中存在的問題，并提出了解決辦法。建立了棒線材產(chǎn)線適用的煉鋼爐次計(jì)劃模型、連鑄澆次計(jì)劃（包括異鋼種混澆）模型、軋制生產(chǎn)計(jì)劃模型和半成品庫的管控模型，對石鋼生產(chǎn)排程系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)和總體業(yè)務(wù)流描述，對生產(chǎn)排程系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)架構(gòu)并用Microsoft Visual Studio 2005 + SQL Server 2000進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，為煉鋼－連鑄－軋鋼的優(yōu)化排程及庫存優(yōu)化管理提出系統(tǒng)解決方案。根據(jù)以上研究內(nèi)容形成的教育部科技成果（鑒字[教 CW2009]第 022 號）具有我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)，在棒線材產(chǎn)線鋼、鑄、軋生產(chǎn)優(yōu)化排程方面達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，在冶金流程工程學(xué)理論、方法與生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化技術(shù)結(jié)合領(lǐng)域具有國際先進(jìn)水平。

技術(shù)成熟度：技術(shù)突破 本成套設(shè)備，以電供暖的各個(gè)電暖氣為控制對象，以建筑內(nèi)不同房間不同區(qū)域的取暖溫度為控制參數(shù)，自下而上，組成了由單片機(jī)現(xiàn)場控制器（控制室單獨(dú)使用PLC控制器）、PLC中間層算法控制器、工控機(jī)為上位機(jī)構(gòu)成監(jiān)控界面的DCS控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)分散控制集中管理的控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)的目的在于替換傳統(tǒng)水暖系統(tǒng)，利用合理科學(xué)的軟件算法，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、減排的效果。設(shè)備兼具教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研及實(shí)用的功能。 成果技術(shù)特點(diǎn)：本套裝置由四個(gè)單片機(jī)組成現(xiàn)場控制器，一個(gè)PLC組成的控制室控制器，與中間層面的S7-300PLC控制系統(tǒng)，以及頂層監(jiān)控層的工控機(jī)裝置，統(tǒng)一安裝到了一個(gè)整體的平臺上。此平臺便于實(shí)地集中實(shí)驗(yàn)、研究，也有利于集中編程與項(xiàng)目演示。 圖1 設(shè)備實(shí)物圖 圖2 為智能控制系統(tǒng)電腦操作界面

  本項(xiàng)目的提出建立在申請人對國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀和趨勢的分析及已有的工作基礎(chǔ)上,項(xiàng)目的目標(biāo)產(chǎn)品為具有自修復(fù)功能，主要應(yīng)用于海洋工程高性能防腐涂層的復(fù)合聚合物蠟微粉。避免全新的分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),將多見于樹脂材料的自修復(fù)性能遷移到海洋工程等領(lǐng)域用的高性能防腐涂層上,再加上應(yīng)用極為簡單，可直接添加到涂料體系中去，在兼容市場現(xiàn)有涂料產(chǎn)品配方和涂裝工藝基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)涂層表面自修復(fù)功能。

本項(xiàng)目擬進(jìn)一步技術(shù)升級轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)科技成果“基于燃料電池增程器時(shí)滯特性的瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略”來源于“十二五”863計(jì)劃《燃料電池轎車動力系統(tǒng)技術(shù)平臺研究與開發(fā)》（2011AA11A265）項(xiàng)目。圍繞該核心技術(shù)，項(xiàng)目申請人已申請發(fā)明專利7項(xiàng)，其中4項(xiàng)已授權(quán)，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文二十余篇，并與上海大眾汽車有限公司開展了初步的技術(shù)轉(zhuǎn)化合作。1 技術(shù)簡介  針對燃料電池電動汽車具有多個(gè)車載能量源這一特點(diǎn)，申請人從綜合考慮動力蓄電池和燃料電池增程器協(xié)調(diào)工作的角度出發(fā)，提出了一種源于ECMS策略（等效燃料最小策略）的基于損失功率最小算法(minimum loss power algorithm，MLPA)的瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略。該策略算法思想為，基于試驗(yàn)得到的各關(guān)鍵部件效率特性圖，構(gòu)造動力蓄電池、燃料電池、DC/DC等關(guān)鍵部件在每一時(shí)間步長內(nèi)的損失功率函數(shù)，這些部件損失功率函數(shù)在每一時(shí)間步長內(nèi)的線性疊加構(gòu)成了多能量源動力系統(tǒng)損失功率指標(biāo)函數(shù)，通過使該指標(biāo)函數(shù)在每一時(shí)間步長取值最?。ㄏ到y(tǒng)效率最高）來確定燃料電池增程器功率輸出。圖1為該控制策略導(dǎo)出的燃料電池實(shí)時(shí)功率輸出優(yōu)化控制曲面。 通過仿真及實(shí)車轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)該策略具有以下優(yōu)點(diǎn)，如圖2-3所示：1）該MLPA瞬時(shí)優(yōu)化能量策略對工況適應(yīng)性強(qiáng)，多種常見工況下（NEDC，UDDS，HWFET，勻速工況）經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于傳統(tǒng)能量策略。2）多種常見工況下，該MLPA瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略均能夠控制燃料電池功率輸出變化平緩，實(shí)現(xiàn)了“淺充淺放”，有利于燃料電池以及蓄電池的壽命保護(hù)。

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