钢铁工业是高能耗行业。煤气系统是钢铁企业能源系统的重要组成部分,钢铁生产过程中产生大量二次能源,副产煤气在其中占有较大比重。在钢铁企业搞好能源管理工作,特别是煤气的平衡调度和优化利用,对企业生产节约能源和提高能源利用效率有着重要的意义。钢铁企业生产部门众多,煤气系统结构复杂,解决好煤气调度问题需要从整体出发,建立问题模型,统筹规划,优化调度。　　 本文主要针对钢铁企业煤气平衡和优化调度问题,以最优化控制理论为基础,建立关于煤气调度问题的数学规划模型,并在已有研究基础上对模型进行改进,提出两种不同的改进方案并比较调度结果的优劣。本文的主要工作包括:　　 1.针对钢铁企业生产用户消耗煤气的方式不同对调度单元进行分类,为各类调度单元建立统一的建模方法。考虑不同类型调度单元的特性,制定相关的约束条件和平衡方程,以煤气管网和调度单元为基础,将调度问题描述成数学规划的形式,并把用户的多种需求描述成相应的目标函数建立煤气优化调度的基本模型。　　 2.对基本模型进行两方面的改进,分为单阶段调度和多阶段调度。其中前者在调度过程不断考察当前煤气调度环境,在引入调度规则、生产计划和专家知识后对约束条件进行自适应性地修改以使模型更加符合实际情形。而后者主要考察了多个时段的调度,它是囊括每个时段的约束条件加以综合后再执行煤气优化的过程,具有更加宏观的效果。　　 3.数学规划问题求解。通过目标函数转化,分别将两种改进的模型问题转化为线性数学规划,并针对线性规划和动态规划问题,提出不同的解法。文中给出两种不同改进模型的调度结果,对比实验结果分析它们的调度特点,并指出各自的优劣。　　 4.煤气优化调度系统设计与实现。从系统实现的基础入手,介绍了软件系统实现内部的表达、组织结构和实现细节等具体实现问题。