磨礦過程運行的智能監(jiān)督控制軟件的設計與開發(fā).pdf

1、磨礦過程是冶金、有色、水泥、材料等工業(yè)生產領域的重要工序。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)能對有用礦物進行有效選別。磨礦粒度是衡量磨礦過程運行品質最重要的工藝指標，直接制約著選礦產品質量和金屬回收率的高低，影響著整個選礦廠的經濟技術指標。由于磨礦過程關鍵工藝指標磨礦粒度難以在線測量，且與過程控制回路輸出之間的動態(tài)特性表現為強非線性、強耦合、大時滯等綜合復雜特性，難以用精確

2、數學模型描述，且隨生產工況和邊界條件的變化而變化，因此采用經典PID以及常規(guī)基于數學模型的控制方法難以保證工藝指標在合理范圍內，必須采用先進運行控制方法對磨礦生產過程中的關鍵工藝參數進行運行優(yōu)化控制。
　　本論文課題來源于“973”國家重點基礎研究發(fā)展計劃中的“復雜生產制造全流程一體化控制系統(tǒng)整體控制策略與運行控制方法”課題;依托東北大學流程工業(yè)綜合自動化國家重點室驗室的生產制造全流程一體化控制實驗平臺，本論文主要根據研究的磨礦過

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

4、　(2)闡述了磨礦過程運行的智能監(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)設定值優(yōu)化、粒度預報、動態(tài)調節(jié)、磨機過負荷診斷與調節(jié)等模塊組成。其中設定值優(yōu)化模塊采用QP算法進行優(yōu)化設定;粒度預報模塊采用案例推理方法實現粒度的預報;動態(tài)調節(jié)模塊采用模糊推理方法對初始回路設定值進行校正;過負荷診斷與調節(jié)模塊采用專家規(guī)則方法確保運行過程中的安全性。
　　(3)針對磨礦過程控制系統(tǒng)的組成及特點，分析了磨礦工藝流程，根據研究的磨礦過程

5、智能監(jiān)督運行控制算法對磨礦過程運行的智能監(jiān)督控制軟件進行設計與開發(fā)，包括軟件需求分析、軟件結構、軟件功能、智能監(jiān)督控制策略及其運行流程等。由于采用面向對象的開發(fā)方式，并采用C/S架構模式，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)、可復用和通用性的優(yōu)點。
　　(4)為了驗證開發(fā)的磨礦過程運行的智能監(jiān)督控制軟件的合理性和有效性，構建了磨礦過程運行控制的半實物仿真實驗平臺，具體包括;磨礦過程運行控制系統(tǒng)、過程控制