磨礦過程預(yù)測控制應(yīng)用研究.pdf

1、磨礦是選礦工藝中的重要一環(huán)，為了有效地實現(xiàn)礦物解離，磨礦回路必須提供穩(wěn)定的粒度分布。磨礦過程是一個復(fù)雜的多輸入多輸出(MIMO)過程，并具有時變性、強耦合性和大時滯特性，常規(guī)分散單輸入單輸出(SISO)控制難以達到滿意的控制效果。論文以某選礦廠的磨礦分級過程為對象，研究了磨礦過程預(yù)測控制以及綜合自動化系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)。 預(yù)測控制是從上世紀70年代發(fā)展起來的新型控制算法，具有對模型要求低、滾動優(yōu)化、能有效處理約束問題等諸多優(yōu)點，在工業(yè)

2、過程控制中應(yīng)用廣泛，特別適合于像磨礦過程這一類具有時變性、強耦合性和大時滯特性的工業(yè)過程。 鑒于磨礦過程難以用精確的數(shù)學(xué)模型描述，論文首先在分析磨礦過程動力學(xué)機理模型后，通過試驗建模建立了磨礦過程三輸入三輸出非參數(shù)模型。該模型輸入包括入磨礦量、磨礦給水量和溢洗水量，模型輸出包括磨機電流、磨礦濃度和產(chǎn)品粒度。 論文接著介紹了磨礦過程常規(guī)控制策略及其不足，基于已建模型設(shè)計了磨礦過程的動態(tài)矩陣控制(DMC)算法，并進行了仿真和

3、現(xiàn)場調(diào)試，證明了動態(tài)矩陣控制在磨礦過程應(yīng)用的可行性。針對磨機襯板的磨損、礦石品質(zhì)變化等而引起的磨機模型慢時變特點，研究了自適應(yīng)預(yù)測控制在磨礦系統(tǒng)中的應(yīng)用，仿真結(jié)果表明自適應(yīng)預(yù)測控制能有效克服磨礦系統(tǒng)的模型時變性。 基于一般工業(yè)過程控制的特點，本文最后給出了兩種預(yù)測控制算法的實現(xiàn)方法。根據(jù)磨礦過程工藝及控制特點，給出了磨礦過程綜合自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)。采用基于PLC的監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)方案，運行表明，該方案具有良好的經(jīng)濟