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基于案例推理的磨矿粒度软测量方法及其应用研究

专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 磨矿 分级过程 粒度 软测量 人工神经网络 专家系统
分类号: TD92  TP18
形 态: 共 100 页 约 65,500 个字 约 3.133 M内容
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内容摘要


选矿过程中,磨矿分级作业的目的是将大颗粒矿石磨碎到一定的粒度,使有用矿物与脉石单体解离,以利于后续选别作业对其进行提取。

磨矿粒度是衡量磨矿分级作业运行品质最重要的工艺指标,直接制约着选矿产品质量和金属回收率,影响着整个选矿厂的经济技术指标。

但是在实际生产中,由于多种原因难以得到磨矿粒度的实时在线检测值,因此必须采用有效手段,实现粒度的在线检测以及在此基础上的粒度控制,这对于稳定磨矿粒度、提高金属回收率是非常重要的,这也是很多选矿企业急需解决的实际问题,解决这一问题的有效手段就是利用软测量技术实现粒度的连续在线测量。

本文在综述了磨矿分级过程粒度检测与自动控制研究现状的基础上,针对磨矿分级过程具有多变量、强耦合、强非线性、大滞后、时变等综合复杂特征,且其关键工艺指标磨矿粒度难以进行直接在线检测且化验过程滞后,通过对磨矿分级过程进行机理分析,选择了旋流器给矿浓度、旋流器给矿压力以及分级机溢流浓度作为粒度软测量模型的辅助变量,并通过权衡现有粒度软测量方法的利弊,采用具有很强自主学习能力的案例推理技术,首次提出了基于案例推理的磨矿粒度软测量方法。

案例表示由案例产生时间、工况描述特征、解特征及相似度属性组成,案例检索采用具有多相似度阈值计算的最近相邻策略,案例特征权值确定采用提出的基于相似粗糙集的方法,案例重用采用基于静态相似度阈值和基于动态相似度阈值两种算法,并给出了新的案例修正和存储策略。

以某选厂磨矿分级过程为研究对象,对提出的粒度软测量方法进行了较为深入的工业实验研究,工业实验结果表明:

提出的粒度软测量方法估计精度较高,并且具有一定的自学习和自适应性。

针对现有磨矿回路控制方法的不足,以及难以对磨矿粒度进行直接闭环控制的现状,将提出的粒度软测量方法作为粒度软测量预报器应用于磨矿回路的自动控制。

首先将提出的粒度软测量方法应用于磨矿回路的常规控制;其次针对常规控制的不足,采用文100提出的用于复杂工业过程的基于综合生产指标的智能优化控制思想,将提出的粒度软测量方法用于磨矿回路的智能优化控制:

一种应用是作为智能优化设定模型的参考输入信息,另一种更为有效的应用是用于实现磨矿回路的实时闭环优化控制,这种应用的基础是采用基于规则的专家系统技术设计一个智能补偿器;最后以某选厂磨矿分级过程为研究对象,考察了提出的粒度软测量方法在磨矿回路智能优化控制的应用效果。

实际工业应用效果表明:

将提出的基于案例推理的磨矿粒度软测量方法用于实现磨矿回路的实时闭环优化控制后,大大优化了磨矿系统的运行机制,获得了满足工艺期望所需的粒度指标,实现了该选厂磨矿分级过程的优化控制和优化运行,取得了重大的经济效益和社会效益,具有推广应用前景..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1 磨矿分级作业及磨矿流程的基本概念
1.2 磨矿粒度的常规测量现状
1.2.1粒度的相关概念
1.2.2进行粒度检测的必要性
1.2.3粒度的离线化验分析
1.2 4粒度的在线仪表测量
1.2.5国内粒度在线测量仪表应用现状
1.3 磨矿粒度软测量研究的必要性和现状
1.3.1 磨矿分级过程自动控制的重要性和现状
1.3.2 进行磨矿粒度软测量研究的必要性
1.3.3 软测量技术及应用概况
1.3.4 磨矿粒度软测量方法的研究现状
1.4 存在的问题及本文主要工作
第二章 基于案例推理的磨矿粒度软测量
2.1 磨矿系统描述
2.2 磨矿粒度的机理模型及其应用
2.3 基于案例推理的磨矿粒度软测量建模
2.3.1 案例推理简介
2.3.2 辅助变量选择
2.3.3建模策略、总体结构及运行机制
2.3.4 案例表示结构及历史数据库的建立
2.3.5 样本选择即初始案例库的建立
2.3.6 案例检索与匹配
2.3.7案例重用
2.3.8案例评价与修正
2.3.9案例存储与案例库维护
2.4 工业实验研究
2.4.1 工艺过程描述
2.4.2 基于CBR的粒度软测量模型的建立
2.4.3 基于多元回归方程的粒度软测量模型的建立
2.4.4 基于BP神经网络的粒度软测量模型的建立
2.4.5 实验结果及分析
2.5 本章小结
第三章 粒度软测量方法在磨矿回路控制中的应用
3.1 磨矿回路的控制目标及控制难点
3.2 粒度软测量方法应用于磨矿回路的常规控制
3.2.1 磨矿回路的影响因素分析
3.2.2 磨矿回路的基础控制回路设置
3.2.3 操作员操纵的磨矿回路常规控制
3.2.4粒度软测量方法在磨矿回路常规控制的应用
3.3 粒度软测量方法应用于磨矿回路的智能优化控制
3.3.1 磨矿回路的智能优化控制
3.3.2 粒度软测量方法在磨矿回路智能优化控制的应用
3.4 粒度软测测量方法在磨矿回路智能优化控制的应用效果
3.4.1 智能优化控制系统的硬件结构
3.4.2智能优化控制系统的软件结构
3.4.3智能优化控制级各智能模块的实现
3.4.4 磨矿回路实时闭环优化控制的实现
3.4.5 应用效果及其分析
3.5本章小结
第四章 结束语
4.1本文工作
4.2 工作展望
参考文献

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中图分类: > TD92 > 工业技术 > 矿业工程 > 选矿 > 选矿流程与方法
其他分类: > TP18 > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化基础理论 > 人工智能理论

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