[发明专利]一种炼钢合金投入量的控制方法

权利要求书

1.一种炼钢合金投入量的控制方法，其特征在于：所述的控制方法如下：

(1)根据冶炼钢种获取模型参数，包括钢水目标成分、钢水初始成分、钢水重量，以及合金元素含量、合金价格和合金元素收得率；

(2)根据步骤(1)获取的模型参数，考虑合金元素目标上下限约束的同时，对合金元素的目标中限约束进行松弛，建立合金投入量的线性规划模型M1，如果所述线性规划模型M1有解，则通过求解所述线性规划模型M1，得到满足目标成分要求的合金组合与合金投入量，并转入步骤(4)；

否则，针对无论如何进行合金配比，都会有部分合金元素的含量超出钢水目标成分的上、下限范围的情形，转入步骤(3)；

(3)对没有中限要求的合金元素，进行目标上限、下限约束的松弛，对有中限要求的合金元素，在不考虑目标上下限约束的条件下，进行目标中限约束的松弛，建立合金投入量的线性规划模型M2，对所述线性规划模型M2求解，得到满足钢水目标成分要求的合金组合与合金投入量；

(4)根据合金投入量和钢水初始状态，估算冶炼结束时钢水中各合金元素的含量；

(5)如果估算的合金元素含量满足钢水目标成分的要求，则确认好合金的配比及其投入量，并下传给合金投料控制系统，实现对炼钢合金投入量的控制；

上述M1模型中的目标函数由合金投入成本及元素含量偏离目标中限的惩罚成本两部分构成；

上述M2模型中的目标函数，针对没有目标中限要求的元素，由合金投入成本及元素含量偏离目标上下限的惩罚成本两部分构成；针对有目标中限要求的元素，由合金投入成本及元素偏离目标中限的惩罚成本两部分构成。

2.根据权利要求1所述的炼钢合金投入量的控制方法，其特征在于，步骤(2)中，线性规划模型M1的约束条件如下：

目标中限约束：

目标下限约束：

目标上限约束：

决策变量取值约束：

x_i≥0，u_j≥0，v_j≥0

其中，u_j,v_j为决策变量，是对应合金元素j目标中限约束的松弛变量，u_j表示钢水中低于目标中限要求的元素重量，v_j表示钢水中超过目标中限要求的元素重量；

e_j表示钢水中合金元素j的含量；

G为出钢后的钢水总重量；

为合金元素j的目标中限；

为合金元素j的目标下限；

为合金元素j的目标上限；

x_i为决策变量，表示合金i的投入量；

i为合金品种索引，i＝1,...,M；

j为合金元素索引，j＝1,...,N。

3.根据权利要求2所述的炼钢合金投入量的控制方法，其特征在于，步骤(2)中，线性规划模型M1的目标函数如下：

其中，表示合金投入成本，表示合金元素含量偏离目标中限的惩罚成本；

c_i为合金i的价格，p_j为合金元素j的含量偏离目标中限的惩罚成本系数，惩罚成本系数根据元素重要性确定。