磨礦過程運(yùn)行的智能監(jiān)督控制軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、磨礦過程是冶金、有色、水泥、材料等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的重要工序。選礦工業(yè)中，磨礦過程的作用就是將大顆粒礦石磨碎到一定的粒度，使有用礦物與脈石單體解離，以便后續(xù)作業(yè)能對(duì)有用礦物進(jìn)行有效選別。磨礦粒度是衡量磨礦過程運(yùn)行品質(zhì)最重要的工藝指標(biāo)，直接制約著選礦產(chǎn)品質(zhì)量和金屬回收率的高低，影響著整個(gè)選礦廠的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。由于磨礦過程關(guān)鍵工藝指標(biāo)磨礦粒度難以在線測(cè)量，且與過程控制回路輸出之間的動(dòng)態(tài)特性表現(xiàn)為強(qiáng)非線性、強(qiáng)耦合、大時(shí)滯等綜合復(fù)雜特性，難以用精確

2、數(shù)學(xué)模型描述，且隨生產(chǎn)工況和邊界條件的變化而變化，因此采用經(jīng)典PID以及常規(guī)基于數(shù)學(xué)模型的控制方法難以保證工藝指標(biāo)在合理范圍內(nèi)，必須采用先進(jìn)運(yùn)行控制方法對(duì)磨礦生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行優(yōu)化控制。
　　本論文課題來源于“973”國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃中的“復(fù)雜生產(chǎn)制造全流程一體化控制系統(tǒng)整體控制策略與運(yùn)行控制方法”課題;依托東北大學(xué)流程工業(yè)綜合自動(dòng)化國家重點(diǎn)室驗(yàn)室的生產(chǎn)制造全流程一體化控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，本論文主要根據(jù)研究的磨礦過

3、程智能監(jiān)督運(yùn)行控制算法設(shè)計(jì)和開發(fā)了磨礦過程運(yùn)行的智能監(jiān)督控制軟件，該智能監(jiān)督控制軟件可為運(yùn)行控制方法研究者進(jìn)行算法開發(fā)和驗(yàn)證，也可為實(shí)際工業(yè)用戶提供操作培訓(xùn)和指導(dǎo)，并且具有實(shí)際工程應(yīng)用的前景。本文具體研究工作如下:
　　(1)首先對(duì)工業(yè)過程控制和磨礦過程運(yùn)行控制的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。然后在分析磨礦過程工藝流程的基礎(chǔ)上，針對(duì)磨礦過程運(yùn)行控制現(xiàn)狀，指出了磨礦過程運(yùn)行控制中的問題，以及開發(fā)磨礦過程運(yùn)行的智能監(jiān)督控制軟件的意義。
　

4、　(2)闡述了磨礦過程運(yùn)行的智能監(jiān)督控制策略和方法，該智能監(jiān)督控制方法由過程控制系統(tǒng)設(shè)定值優(yōu)化、粒度預(yù)報(bào)、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)、磨機(jī)過負(fù)荷診斷與調(diào)節(jié)等模塊組成。其中設(shè)定值優(yōu)化模塊采用QP算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)定;粒度預(yù)報(bào)模塊采用案例推理方法實(shí)現(xiàn)粒度的預(yù)報(bào);動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)模塊采用模糊推理方法對(duì)初始回路設(shè)定值進(jìn)行校正;過負(fù)荷診斷與調(diào)節(jié)模塊采用專家規(guī)則方法確保運(yùn)行過程中的安全性。
　　(3)針對(duì)磨礦過程控制系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)，分析了磨礦工藝流程，根據(jù)研究的磨礦過程

5、智能監(jiān)督運(yùn)行控制算法對(duì)磨礦過程運(yùn)行的智能監(jiān)督控制軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)，包括軟件需求分析、軟件結(jié)構(gòu)、軟件功能、智能監(jiān)督控制策略及其運(yùn)行流程等。由于采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式，并采用C/S架構(gòu)模式，使得開發(fā)的磨礦過程智能監(jiān)督控制軟件具有可視化、模塊化、以及可組態(tài)、可復(fù)用和通用性的優(yōu)點(diǎn)。
　　(4)為了驗(yàn)證開發(fā)的磨礦過程運(yùn)行的智能監(jiān)督控制軟件的合理性和有效性，構(gòu)建了磨礦過程運(yùn)行控制的半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，具體包括;磨礦過程運(yùn)行控制系統(tǒng)、過程控制