金精礦提金三相循環(huán)流化床系統(tǒng)的建模及控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、三相循環(huán)流化床是一種可以將氣體、液體和固體混合一起進(jìn)行反應(yīng)的裝置。它不僅可使有害氣體得到循環(huán)利用，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的，還可通過(guò)外循環(huán)使反應(yīng)物充分混合，提高反應(yīng)效率。因而，研究并開發(fā)用于難氰化的金礦資源提金的三相循環(huán)流化床對(duì)于實(shí)現(xiàn)提金的清潔生產(chǎn)、提高金的回收率和銀、銅、鉛、鋅等有價(jià)金屬的回收等具有十分重要的意義。
　　 要使得高硫高砷金精礦或氰化尾渣的資源化預(yù)處理可在常壓下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)地連續(xù)、高效進(jìn)行，可靠并性能優(yōu)良的三相循環(huán)流化床控

2、制系統(tǒng)必不可少。長(zhǎng)期以來(lái)，工業(yè)中使用較多的控制方法為傳統(tǒng)的PID控制，但由于金精礦提金三相循環(huán)流化床系統(tǒng)具有非線性、純滯后、多變量等特點(diǎn)，使得反應(yīng)過(guò)程的控制面臨多種復(fù)雜難題。采用先進(jìn)的智能控制策略有望實(shí)現(xiàn)對(duì)流化床系統(tǒng)的有效控制，提高反應(yīng)的效率和批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。本文研究了三相流化床提金生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)開發(fā)了其控制系統(tǒng)。主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　 1．分析了三相循環(huán)流化床系統(tǒng)特性;實(shí)驗(yàn)測(cè)得了不同進(jìn)料量情況下對(duì)應(yīng)最高反應(yīng)速

3、率時(shí)的進(jìn)氣量目標(biāo)值和流化過(guò)程試驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)內(nèi)部流動(dòng)特性建立了系統(tǒng)模型,通過(guò)最小二乘和階躍辨識(shí)相結(jié)合的方法辨識(shí)模型,從而得出了流化床在不同進(jìn)料量下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型.
　　 2．根據(jù)床層壓力控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種最優(yōu)PID模糊控制器，使系統(tǒng)響應(yīng)最快達(dá)到穩(wěn)態(tài)，并用對(duì)象模型進(jìn)行了控制系統(tǒng)仿真驗(yàn)證。
　　 3．針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中內(nèi)部對(duì)象模型不穩(wěn)定的特點(diǎn)，引入預(yù)測(cè)控制思想，減小模型失配度。將預(yù)測(cè)理論和模糊控制相結(jié)合，使控

4、制系統(tǒng)能具有較好的魯棒性和快速性，最終達(dá)到提高反應(yīng)效率的目的。
　　 4．基于紫金橋組態(tài)軟件平臺(tái)，建立了三相流化床系統(tǒng)的仿真描述。以Matlab作為預(yù)測(cè)控制算法平臺(tái)，通過(guò)兩種軟件平臺(tái)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE)，實(shí)現(xiàn)在線預(yù)測(cè)控制，使動(dòng)態(tài)控制等預(yù)測(cè)控制算法能方便而精確地應(yīng)用于流化床控制系統(tǒng)。
　　 5．設(shè)計(jì)并開發(fā)了整個(gè)控制系統(tǒng)的軟硬件。將控制系統(tǒng)應(yīng)用到金精礦提金反應(yīng)爐的運(yùn)行中，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了熱態(tài)實(shí)驗(yàn)，并將控制系統(tǒng)加入前后的實(shí)驗(yàn)測(cè)