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潼关中金黄金矿业有限公司选矿车间磨矿分级的最优控制研究

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潼关中金黄金矿业有限公司选矿车间磨矿分级的最优控制研究

作者：梁蕾西安建筑科技大学

学位级别：硕士

随着矿业资源的不断开发和利用,具有较高价值的高品位矿石正在迅速减少,与此同时,人们对矿业资源的需求却不断增加,因此人们只能从遗留下来的贫、细、杂矿石中回收矿物资源。这样的现状对原有的选矿工艺提出了挑战。磨矿分级环节是整... 详细信息

随着矿业资源的不断开发和利用,具有较高价值的高品位矿石正在迅速减少,与此同时,人们对矿业资源的需求却不断增加,因此人们只能从遗留下来的贫、细、杂矿石中回收矿物资源。这样的现状对原有的选矿工艺提出了挑战。磨矿分级环节是整个选矿过程中承上启下的重要环节。水力旋流器又是磨矿分级环节中的重要分级设备,水力旋流器的分级能力和分级效率直接影响到产品质量和矿业资源的利用率。泵池液位对于旋流器分级回路是重要工艺参数之一,液面的高度是影响旋流器给矿压力的主要因素,泵的运行速度直接影响旋流器的给矿量和旋流器的分级效果。泵池液位必须控制在一个适当的范围内。砂泵池液面控制不仅有利于磨矿作业,而且也为浮选作业创造有利条件。基于此,文章提出了旋流器自稳压控制系统方案,通过变频调速技术,实现对泵池内矿浆液位的控制,来解决矿浆液位剧烈变化引起泵的吞吐量变化,以致旋流器工作分级效果降低等问题。文章使用MATLAB工具对被控对象、执行机构进行了建模,并使用Simulink对控制系统进行了仿真实验。实验表明,采用模糊控制算法,能够使控制系统响应速度得到快速提升,并且能够消除超调量、稳态误差。系统有优良的抗干扰性以及鲁棒性,整体控制性能良好。且使用变频调速技术,具有显著的节能效果。对金属回收率,精矿质量,选矿设备的处理能力以及选矿厂的经济效益均有不同程度的提高。

关键词：磨矿分级旋流器矿浆液位模糊控制变频

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基于模糊神经网络的磨矿分级控制与优化研究

基于模糊神经网络的磨矿分级控制与优化研究

作者：祁中培江西理工大学

学位级别：硕士

随着现代控制技术的发展,依靠自动化控制的先进技术对选矿流程进行改进与优化,是实现磨矿分级产品质量提升的重要途经。然而,磨矿分级控制过程非常复杂,常规控制算法精度不高。本论文以湖南柿竹园多金属矿高效开发利用为目标,对柿竹园... 详细信息

随着现代控制技术的发展,依靠自动化控制的先进技术对选矿流程进行改进与优化,是实现磨矿分级产品质量提升的重要途经。然而,磨矿分级控制过程非常复杂,常规控制算法精度不高。本论文以湖南柿竹园多金属矿高效开发利用为目标,对柿竹园多金属选厂磨矿分级控制系统进行优化研究,通过阐述磨矿分级控制系统中的磨矿分级设备与工艺流程控制机理,以及磨矿分级控制的影响因素与控制难点,提出了磨矿分级在控制系统上存在的控制精度不高问题和优化方向。本论文通过对当下先进智能控制算法的研究,结合选厂的实际指标要求,对磨矿分级过程中的各个设备参变量进行研究与调整。通过研究模糊控制、神经网络等原理与优势,将两者有机融合起来,利用MATLAB软件设计出一套基于模糊神经网络控制算法的磨矿分级控制系统,通过对算法进行仿真来观察不同算法对数据的拟合程度。在相同数据情况下,模糊神经网络算法相较于单一神经网络算法具有更加准确的控制精度,可以很好的预测矿浆溢流细度的变化趋势,其实际检测值更加接近控制系统的估计值,两者之间的误差更小。因此,模糊神经网络算法可以提高控制系统的稳定性与精确性,从而实现整个磨矿分级系统的作业效率提高,进一步达到节能降耗的目的。通过选厂现场监控系统的人机交互界面,可以了解整个磨矿分级控制系统的实时运行情况,也可以从监控界面获取数据报表,为了验证模糊神经网络算法在磨矿分级过程中的控制效果,根据矿物的粒度分布对细度数据进行分析和整理,通过JKSim Met软件对两段磨矿分级过程进行模拟,并对细度数据进行质量平衡,最终平衡得到的溢流浓度保持在37.54。与实际值35.00进行对比,得到获取到的溢流细度数据具有可靠性、精确性,进而得到控制系统所检测与调节的数据参数,可以很好稳定的控制整个磨矿分级流程。依据柿竹园现场操作工师傅的工作经验和选矿专家知识,制定一套控制规则来优化算法,将设计好的模糊神经网络控制器应用到柿竹园选厂的磨矿分级系统中。通过对比之前的单一神经网络控制算法,磨矿分级中各项工艺参数的控制精度更加准确,在给定处理量稳定的情况下,最终的溢流浓度保持稳定状态,减少了设备的工作时长。从而提高了矿产品的质量,使企业实现节能降耗的目标。未来在产品质量满足要求的情况下,也可适当提高球磨机的处理量来提高企业的经济效益。

关键词：磨矿分级模糊神经网络 MATLAB 溢流细度

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模糊控制在磨矿分级系统中的应用

模糊控制在磨矿分级系统中的应用

作者：王力吉林大学

学位级别：硕士

本文以实际项目为背景,分析了磨矿分级作业的工艺流程,模糊控制技术及其发展现状。并对磨矿分级专家的生产经验进行分析提取,结合实际生产数据构建完善的模糊控制策略。设计了一个基于模糊控制的磨矿分级智能控制模块。包括完整的系统... 详细信息

本文以实际项目为背景,分析了磨矿分级作业的工艺流程,模糊控制技术及其发展现状。并对磨矿分级专家的生产经验进行分析提取,结合实际生产数据构建完善的模糊控制策略。设计了一个基于模糊控制的磨矿分级智能控制模块。包括完整的系统架构与程序接口,重点内容包括MATLAB与.NET的混编技术;模糊控制规则矩阵的实现;隶属度函数的选择与实现;以及MATLAB系统仿真。提出了一个利用隶属度函数调节平台来灵活调整模糊控制模块内隶属度函数分级区间的设计方案。解决了传统自适应模糊控制与预测模糊控制无法解决的矿质变化造成分级系统剧烈震荡、控制规则失效的技术问题。完成了系统性能的黑盒测试,以及现场测试。实际生产数据证明,系统设计合乎要求,控制效果满足需求。

关键词：磨矿分级 MATLAB 模糊控制隶属度函数

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选矿厂磨矿分级控制系统研究与设计

选矿厂磨矿分级控制系统研究与设计

作者：黄亿昆明理工大学

学位级别：硕士

本论文以云南华联公司兴发选矿厂磨矿分级控制系统为背景，从硬件配置安装，通讯设置、软件程序编写及现场调试等方面对该系统进行阐述。该系统从整体上采用DCS分布式控制方案。磨矿分级过程惯性大，纯时滞长，是典型的非线性时变系统... 详细信息

本论文以云南华联公司兴发选矿厂磨矿分级控制系统为背景，从硬件配置安装，通讯设置、软件程序编写及现场调试等方面对该系统进行阐述。该系统从整体上采用DCS分布式控制方案。磨矿分级过程惯性大，纯时滞长，是典型的非线性时变系统。球磨机的最佳工作点容易漂移，有些变量还很难精确测量，由于这些不确定性和不稳定性使得磨矿分级的过程非常难以控制。针对这些特点，本系统根据装载量与球磨机电流、磨矿浓度与球磨机工作效率、分级机溢流细度与溢流浓度等特性关系来确定控制方案。在球磨机控制方面，本系统从模糊控制的思想出发，结合多个同类控制系统及现场操作工人的丰富经验，对球磨机引入模糊控制并对给矿量进行智能寻优，既保证了整个系统控制的精确稳定性，又有效的避免了球磨机“胀肚”，大大提高了整个系统的工作效率。整个系统控制器为西门子S7 315-2DP PLC，上位监控软件采用组态王6.51，组成DCS控制系统。系统具有高性价比，高可靠性，良好的扩展性和先进性等特点。经现场试运行效果很好，满足厂家要求。

关键词：磨矿分级 PLC 组态王模糊控制智能寻优

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选矿厂磨矿分级控制系统的研究

选矿厂磨矿分级控制系统的研究

作者：李海洋内蒙古大学

学位级别：硕士

本论文以内蒙古黄岗矿业三区选矿厂磨矿分级控制系统为背景,来研究选矿厂球磨分级控制技术,提出了基于模糊控制的多变量系统实施方案。选矿球磨分级过程控制的目标在保证铁精粉粒度的前提下,尽量提高Φ3.2m*4.5m球磨机处理量,提高磨矿... 详细信息

本论文以内蒙古黄岗矿业三区选矿厂磨矿分级控制系统为背景,来研究选矿厂球磨分级控制技术,提出了基于模糊控制的多变量系统实施方案。选矿球磨分级过程控制的目标在保证铁精粉粒度的前提下,尽量提高Φ3.2m*4.5m球磨机处理量,提高磨矿分级效率。通过分析三区选矿厂球磨分级实际情况,提出了磨矿分级现场总线控制系统方案,整个磨矿分级控制系统为磨机给矿控制。由于磨矿分级生产过程惯性大,纯时滞长,参数多,为典型的非线性时变系统,难以建立精确的数学模型。单纯采用PID控制方案,实现不了磨机稳定运行,控制效果不理想。经过研究磨矿分级过程工艺特点,在系统中采用模糊+PID的控制方案。此控制方案通过对给矿量进行智能寻优,使磨矿分级生产过程达到稳定运行,避免了Φ3.2m*4.5m球磨机在磨矿过程中“胀肚”现象的发生,这个过程保证了 PID控制的稳定性,又使模糊控制兼顾多因素影响,提高了整个系统的工作效率。上述的控制系统在黄岗矿业三区选矿厂已实际投入使用,本文选取和产量及质量相关的磨机给矿控制和磨矿浓度控制等实际数据进行了分析,经现场运行效果很好,达到了课题预期目标。

关键词：磨矿分级模糊控制 PID

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磨矿分级学习智能控制系统的研究

矿业研究与开发 2000年第3期20卷 19-21页

作者：刘怀钱鑫昆明理工大学云南昆明650093

针对磨矿分级系统的特点 ,设计了磨矿分级的学习智能控制系统 ,并采用模糊控制与学习算法 ,对该系统进行了仿真。结果表明 ,该系统具有控制精度高、搜索速度快。

关键词：磨矿分级模糊控制学习智能控制系统选矿

维普期刊数据库

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选矿厂磨矿分级监控系统设计

选矿厂磨矿分级监控系统设计

作者：谭尾琴江西理工大学

学位级别：硕士

磨矿分级过程是影响选矿生产的最重要的环节之一,磨矿分级主要是将矿石经过球磨机处理成工艺要求的细粒度级的颗粒,提供给分选作业,它是选矿工艺的中间工序,起着承上启下的作用,磨矿分级的效果直接制约着选矿产品质量和金属回收率,决定... 详细信息

磨矿分级过程是影响选矿生产的最重要的环节之一,磨矿分级主要是将矿石经过球磨机处理成工艺要求的细粒度级的颗粒,提供给分选作业,它是选矿工艺的中间工序,起着承上启下的作用,磨矿分级的效果直接制约着选矿产品质量和金属回收率,决定整个选矿厂的工艺指标是否符合要求,关系到整个选矿厂的经济效益。本文主要根据选矿厂磨矿分级生产过程的三个主要工序进行研究和设计：磨机给矿环节、球磨机磨矿环节、旋流器分级环节。针对某选矿厂的实际,优化和改善磨矿分级作业,提高生产效率。首先,通过对球磨机装载量的研究发现,球磨机电流大小对球磨机的负载量有较大的影响,通过电流的检测找到球磨机最佳工作区。通过变频器控制的圆盘给矿机维持相对恒定的给矿量。采用模糊控制算法,调节变频器的频率,控制圆盘给矿机的转速,达到了恒定给矿的目的。其次,根据球磨机磨矿的效果与球磨机浓度的关系,综合球磨机的给矿量、旋流器的返砂量,通过控制加入球磨机的给水量,控制球磨机相对恒定的浓度,从而保证球磨机工作在最佳的工作状态。第三,影响旋流器工作的主要包括入流浓度、入流流量和砂泵池液位,采用预测控制的动态矩阵(DMC)算法和PID算法,协调三者的关系,使旋流器工作在最佳的工作状态。系统以西门子S7-300PLC为控制核心,在完成硬件设计的基础上,利用STEP7软件进行控制程序设计,达到控制要求。同时,为了实现远程监控,采用监控组态软件MCGS设计了上位机监控程序,包括监控界面、数据库、设备连接、用户管理等功能,实现对整个磨矿分级生产的监控。

关键词：磨矿分级模糊控制动态矩阵控制 MCGS

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基于域适配的磨矿分级过程监测方法研究

基于域适配的磨矿分级过程监测方法研究

作者：任杰东北大学

学位级别：硕士

工业生产过程日益复杂,对工业过程中的故障进行检测与诊断变得越来越重要。故障检测与诊断是许多工程应用中一个重要且富有挑战性的问题,并将继续活跃在控制研究领域。随着计算机技术的发展,大量的工业数据被采集并保存下来,使得基于数... 详细信息

工业生产过程日益复杂,对工业过程中的故障进行检测与诊断变得越来越重要。故障检测与诊断是许多工程应用中一个重要且富有挑战性的问题,并将继续活跃在控制研究领域。随着计算机技术的发展,大量的工业数据被采集并保存下来,使得基于数据驱动的方法成为了当今过程监测领域的主流技术。在许多基于数据驱动的机器学习算法中,有一个重要的假设就是训练数据和测试数据服从相同的数据分布。但是,在磨矿分级生产过程中,由于产品溢流粒度、矿石属性和设备参数的不确定性和非线性,常常导致旧过程(源域)和新过程(目标域)的生产数据不满足同分布的条件。如果我们想要实现新的生产过程的故障诊断,可以在有限的条件下尽可能地利用相似工业过程的信息来提高故障诊断的准确性,减少领域间的分布差异,也就是将域适配的思想引入机器学习。事实证明,域适配在图像分类、目标识别、情感分析和跨不同客户数据集的文档分类方面具有前景,但是在工业领域识别故障信息的应用较少。本文在分析现有的过程监测方法的基础上,结合磨矿分级过程中数据分布不同但相似的跨域故障检测与诊断问题,对基于域适配的过程监测方法展开研究,主要的研究内容如下:(1)总结概括现有的过程监测方法,对于其中基于数据驱动的过程监测方法面临的问题进行阐述,进而引出迁移学习研究的意义,我们针对迁移学习中域适配问题的研究现状做了详细阐述,并提出了本文的整体研究策略。(2)在现代化选矿生产工艺流程中,通常包含多条相似的磨矿分级过程生产环节,各环节投产时间存在差异,其运行周期可以根据生产负荷或维修指令灵活调整。另外,由于生产条件、生产原料和设备参数等条件变化导致生产过程数据分布发生变化,对于生产经验和历史过程数据较少的新过程,直接对该过程建立监测模型难度较大,并且模型的监测准确性不理想,容易发生过拟合和负迁移。因此,本文引入域适配方法,建立基于极限学习机域适配模型,将目标域的极限学习机分类器参数投影到源域参数空间中,使其最大限度地与源域的分类器参数分布相同。此外,考虑到迁移中有可能带来负迁移和过拟合的情况,在目标函数中引入参数逼近项和正则项约束。该算法与以往的域适配算法相比优势在于,其分类器参数以及转移矩阵是同时优化得到的,并且其目标函数求解过程相对简单。我们主要针对于实际的磨矿分级生产过程数据验证了该方法的实用性,其中还利用经典的TE过程数据验证所研究方法的有效性。(3)磨矿分级生产过程与生俱来的非线性特性严重影响监测效果,并且在实际生产过程中,由于新过程投产时间不长,无法提供可用的标签数据用于建立监督模型。针对这种情况,本文提出一种基于联合分布适配和流形对齐的过程监测方法。该方法学习了两个将源域(标记数据)和目标域(无标记数据)的监测数据映射到两个低维子空间中的投影矩阵,其中分布移位和结构移位同时减少。并且将流形对齐和核方法引入到域适配中,这不仅可以保持每个集合中的邻域关系,还使投影坐标中对应点的距离尽可能接近,适用于具有非线性特征的复杂过程。最后,针对于实际的磨矿分级过程数据进行了实用性验证,并且利用TE过程验证了该方法的有效性。

关键词：过程监测域适配磨矿分级流形对齐

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选矿厂磨矿分级自动化控制系统设计与应用

选矿厂磨矿分级自动化控制系统设计与应用

作者：崔学茹北方工业大学

学位级别：硕士

论文以鞍钢弓长岭选矿厂磨矿分级自动控制系统为对象,研究了选矿厂球磨分级自动控制技术,提出了基于模糊控制的多变量系统实施方案。选矿球磨分级过程自动控制的目标在保证产品粒度的前提下,尽可能地提高球磨机处理量,提高磨矿分级生产... 详细信息

论文以鞍钢弓长岭选矿厂磨矿分级自动控制系统为对象,研究了选矿厂球磨分级自动控制技术,提出了基于模糊控制的多变量系统实施方案。选矿球磨分级过程自动控制的目标在保证产品粒度的前提下,尽可能地提高球磨机处理量,提高磨矿分级生产效率。论文根据此控制目标,在分析弓长岭球磨分级实际情况基础上,提出了磨矿分级现场总线控制系统方案,并针对磨矿过程的工艺特点,把整个磨矿分级控制系统拆分为3个子系统:磨机给矿控制、磨机磨矿浓度控制和分级溢流浓度(粒度)控制,每个子系统实现特定的调节目标。在子系统的基础上实现串级控制和入磨台时的优化控制。由于磨矿分级生产过程是一种多参数、时变的、非线性的、大滞后的生产过程,很难建立精确的数学模型,单纯采用传统的PID控制方案参与磨矿分级的控制,不能实现磨机稳定运行,达不到理想的控制效果。在充分研究磨矿分级过程工艺特点后,子系统中均采用了模糊+PID的控制方案。具体将整个控制过程分为3个主要测控模块即:磨矿能力测控、磨矿浓度测控、分级溢流浓度(粒度)测控。实践证明,该控制方案实现了磨矿分级生产过程的稳定运行,达到了理想的控制效果。既保持PID控制的无静差、稳定性好的特点,模糊控制又兼顾了多因素影响的非线性特点,提高了对参数的适应性,加快了调节速度。同时,磨机给矿量控制子系统在实际运行中,在模糊控制基础上进一步采用“步进式搜索自寻优”办法,实现磨矿分级过程优化控制。上述设计的控制系统在弓长岭选矿厂已实际投入使用,本文选取了与质量和产量密切相关的溢流粒度控制和磨机给矿控制等实际数据进行分析,结果表明,该自动控制系统的使用,效果显著,达到了课题预期目标。

关键词：磨矿分级模糊控制 PID