CePr-Nd萃取過程組分含量多模型預(yù)測(cè)控制.pdf

1、隨著稀土的應(yīng)用范圍越來越廣泛，稀土已經(jīng)成為一種不可或缺的戰(zhàn)略資源。近年來，我國的稀土行業(yè)發(fā)展迅猛，稀土的產(chǎn)量也達(dá)到了空前的規(guī)模。但是國內(nèi)大部分稀土廠也只是實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)還需要人工調(diào)節(jié)流量和人工取樣檢測(cè)產(chǎn)品組分含量，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，建立能完全描述稀土萃取分離過程的模型，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制器，就成了能否實(shí)現(xiàn)稀土萃取分離生產(chǎn)過程全自動(dòng)化的關(guān)鍵步驟。
　　稀土萃取分離過程是一個(gè)強(qiáng)非線性過程，并且存在著大量隨機(jī)、

2、不確定等信息，因此增加了萃取過程建模和控制的難度。本文基于“模擬分液漏斗法”組分含量動(dòng)態(tài)特性曲線和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模算法，建立稀土萃取過程多模型集，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)控制器。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、以CePr/Nd萃取分離過程為例，首先根據(jù)串級(jí)萃取理論設(shè)計(jì)CePr/Nd萃取分離的工藝參數(shù)、確定分離指標(biāo)，其次用 MATLAB模擬分液漏斗串級(jí)萃取實(shí)驗(yàn)，仿真得到CePr/Nd萃取分離各級(jí)組分含量動(dòng)態(tài)特性曲線。
　

3、　2、采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模算法建立稀土萃取分離過程多模型集，通過此模型集描述稀土萃取過程的非線性動(dòng)態(tài)特性。首先采用減法聚類算法確定子模型個(gè)數(shù)，其次根據(jù)最小二乘算法確定模型參數(shù)，最后選擇合適的模型切換機(jī)制，根據(jù)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的不同工況選擇最匹配的子模型作為當(dāng)前模型。為了驗(yàn)證所建模型集的有效性，提出基于多模型的組分含量廣義預(yù)測(cè)控制算法，給出了兩端監(jiān)測(cè)級(jí)組分含量變化曲線及流量變化曲線。
　　3、為了驗(yàn)證所提出的方法的有效性和適用性，選擇 C