Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Farzin,Mahmoud Salimi
محمود فرزین (استاد مشاور) محمود سلیمی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Esmaeil Beheshti
اسماعیل بهشتی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Investigations on Dimensional Defects in Strip Rolling and Optimization of Process using Neural Network and Metaheuristic Algorithms
Manufacturing of high-quality metal plates for various industries such as the automotive, aerospace, appliance and food packaging, both in terms of mechanical and physical properties has always been a very important issue. From the consumer point of view, flatness is one of the most important parameter that has a great impact on final product quality. Improving the quality of the plate is costly and therefore from the technical point of view, finding the optimal setting rolling parameters to minimize the number of operation and hence the manufacturing cost, is an important issue. In this thesis, the impact of three most effective parameters on flatness of rolled plate namely; reduction, work roll bending and work roll crown were evaluated. For this purpose, the cost function was created using rolling mill data, slit beam method (SMB) and artificial neural network (ANN). The required data for SBM is obtained from the computer logs of Mobarakeh Steel Company (MSC). The optimum structure of ANN is determined by setting the number of neurons in the hidden layer and learning algorithm. Cost function is optimized by different metaheuristic algorithms such as genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO), differential evolution (DE) and co-evolutionary particle swarm optimization (CPSO). Firstly, reductions and weighted sum of flatness in sequential stands were considered as input variables and output of cost function. The required data for neural network training provided by SBM code. The cost function derived from the neural network is optimized by the mentioned metaheuristic algorithms. Finally the appropriate optimization algorithm is chosen by comparison between the results obtained from different metaheuristic algorithms and the cost function is optimized for different strip widths. Since the desired flatness was not achieved for wide strip by considering the reductions as only input variables of cost function, work roll crown and work roll bending were also considered as input variables of cost function to achieve appropriate flatness. Finally a significant improvement in flatness is resulted by optimizing the reduction, work roll crown and work roll bending in each stand Keywords: Strip flatness, Artificial neural network (ANN), Genetic algorithm (GA), Particle swarm optimization, Differential Evolution (DE), Hot rolling
تختی ورق یکی از مهم ترین معیار های کیفیت در فرآیند نورد است. روش های متعددی برای کنترل تختی ورق وجود دارد برخی از این روش ها به دلیل تکنولوژی بالا و یا هزینه زیاد به سختی قابل اجرا هستند بنابراین بایستی با واکاوی پارامتر های موثر فرآیند نورد روی تختی و یافتن مقادیر بهینه برای آن ها در جهت رسیدن به تختی مطلوب گام برداشت. هدف این پژوهش یافتن مقادیر بهینه پارامتر هایی همچون فرو کاست، تاج و خمش غلتک کار جهت بهبود تختی ورق است. بدین منظور با استفاده از داده های خط نورد، مدل تیر تقسیم شده و شبکه عصبی رابطه تختی ورق با هر کدام از عوامل ذکر شده به صورت یک تابع (تابع هزینه) بدست آمد و سپس با بهره گیری از الگوریتم های فرا ابتکاری همچون الگوریتم ژنتیک، انبوه ذرات، تکامل تفاضلی به بهینه سازی توابع هزینه پرداخته شد. ابتدا فروکاست در تمامی قفسه ها به عنوان متغیر های تابع هزینه و مجموع وزن دار تختی ورق در قفسه های متوالی به عنوان خروجی تابع هزینه در نظر گرفته شد. با استفاده از برنامه تیر تقسیم شده داده های مورد نیاز برای آموزش شبکه عصبی فراهم شد، سپس تعداد نرون لایه مخفی و الگوریتم آموزش شبکه عصبی با هدف دست یابی به ساختار بهینه شبکه عصبی تعیین شدند. در نهایت مقدار بهینه تابع هزینه بدست آمده از شبکه عصبی توسط الگوریتم های بهینه سازی ذکر شده یافت شد. با مقایسه نتایج بدست آمده با یکدیگر الگوریتم بهینه سازی مناسب انتخاب شد و بهینه سازی برای ورق با عرض های مختلف انجام شد. از آن جایی که تنها با در نظر گرفتن فروکاست، تختی مطلوب برای ورق های عریض فراهم نشد، تاج و خمش غلتک کار نیز به عنوان متغیر های تابع هزینه در نظر گرفته شدند و مقادیر بهینه برای آن ها بدست آمد. در نهایت نتایج حاصل از بهینه سازی بهبود چشمگیر تختی را برای ورق با تمامی عرض ها در پی داشت. کلمات کلیدی: نورد گرم، کنترل تختی ورق، الگوریتم های فرا ابتکاری، بهینه سازی، شبکه های عصبی، پارامتر های بهینه خط نورد

ارتقاء امنیت وب با وف بومی