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磨矿过程控制仿真实验平台的研究与开发

专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 磨矿过程 仿真系统 过程控制 多模型控制 磨矿粒度 神经网络
分类号: TD921  TP273
形 态: 共 93 页 约 60,915 个字 约 2.914 M内容
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内容摘要


磨矿过程是选矿过程中的关键工序,其运行品质对于提高选矿厂产品质量和生产率至关重要。

该过程具有非线性、大时滞、慢时变、关键工艺参数无法在线测量等综合复杂特性,其控制、优化和软测量技术的研究具有重要意义和相当难度。

为了降低现场调试的成本和风险,如何在实验室中建立工程化的磨矿过程控制仿真系统成为具有重要实用价值的研究课题。

本文依托东北大学“985工程”流程工业综合自动化科技创新平台建设和教育部新世纪优秀人才支持计划,开展了磨矿过程控制仿真实验平台的设计与开发,为磨矿过程的建模、控制、优化和软测量技术的深入研究提供了实用有效的研究平台。

本文的主要研究内容如下:1设计和开发了磨矿过程控制仿真实验平台。

提出了由真实的磨矿过程控制系统和虚拟生产对象组成的磨矿过程控制仿真实验平台的体系结构。

虚拟生产对象由磨矿过程虚拟对象平台和执行机构与检测装置虚拟系统组成,用来模拟磨矿过程的动态和静态特性,通过引入各种扰动模拟不同的运行工况。

磨矿过程控制系统由PLC基础回路控制平台、过程监控平台和优化平台组成,可以为磨矿过程的控制和优化算法提供工程化的实验环境。

2提出了一种新的基于混合粒子群优化的并行RBF神经网络磨矿粒度软测量算法,并基于磨矿过程虚拟对象平台,设计和开发了磨矿粒度软测量系统,实验研究表明了算法的有效性和平台的实用性。

3通过将多模型控制中的固定模型集获取问题转化为优化问题,提出了基于粒子群优化的多模型动态矩阵控制算法,并仿真实验平台上针对给矿过程进行了相应的实验研究。

实验结果验证了算法的有效性和平台的实用性..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1选题的背景及其意义
1.2复杂工业过程控制仿真技术的发展现状
1.3磨矿过程建模、控制、软测量及仿真技术的研究现状
1.4存在的问题及本文主要工作
第二章 关于磨矿过程工艺、控制及建模相关问题的描述
2.1典型两段磨矿过程工艺描述
2.2磨矿回路的控制目标及其控制难点
2.3磨矿过程模型
2.4本章小结
第三章 磨矿过程控制仿真实验平台的设计与开发
3.1磨矿过程控制仿真实验平台的总体设计
3.1.1仿真实验平台的研发目标
3.1.2仿真实验平台的总体架构设计
3.1.3仿真实验平台的总体功能设计
3.2磨矿过程虚拟对象平台软件的设计与开发
3.2.1磨矿过程虚拟对象模型的建立
3.2.2磨矿过程虚拟对象平台软件的设计
3.2.3磨矿过程虚拟对象平台软件的开发
3.3磨矿过程执行机构与检测装置虚拟系统的设计
3.3.1磨矿过程执行机构与检测装置虚拟系统结构与功能的设计
3.3.2磨矿过程执行机构与检测装置虚拟系统的界面设计
3.4磨矿过程基础回路控制平台软件的设计与开发
3.4.1磨矿过程基础回路控制平台软件结构与功能的设计
3.4.2磨矿过程基础回路控制软件的开发
3.5磨矿过程监控平台软件的设计与开发
3.5.1磨矿过程监控平台软件的设计
3.5.2磨矿过程监控平台软件的开发
3.6本章小结
第四章 一种新型磨矿粒度软测量算法及其在实验平台上的仿真研究
4.1混合粒子群优化算法
4.1.1粒子群优化PSO算法
4.1.2标准粒子群优化算法的缺点及其改进算法
4.1.3基于灰色相似度的自适应变异与粒子位置的随机变异策略
4.1.4基于步长变化的局部搜索策略
4.1.5适应函数的进化策略
4.2混合粒子群优化的RBF神经网络
4.2.1 RBF神经网络预备知识
4.2.2用混合粒子群算法优化RBF神经网络参数
4.2.3仿真验证与结果对比分析
4.3基于混合粒子群优化的并行RBF神经网络软测量算法
4.3.1并行RBFNN网络结构及其算法
4.3.2基于并行RBF神经网络的磨矿粒度软测量算法
4.4基于磨矿过程虚拟对象平台的粒度软测量系统设计
4.4.1粒度软测量系统的结构与功能设计
4.4.2数据的记录、归档与分析等功能设计
4.4.3粒度软测量系统界面的设计
4.5在磨矿过程虚拟对象平台上的实验研究
4.6本章小结
第五章 基于粒子群优化的多模型动态矩阵控制算法及其实验研究
5.1基于粒子群优化的多模型自校正动态矩阵控制DMC算法
5.1.1问题的描述
5.1.2自校正动态矩阵控制STDMC
5.1.3基于粒子群优化的多模型自校正动态矩阵控制
5.1.4仿真研究
5.2给矿过程多模型自校正动态矩阵控制系统设计与开发
5.2.1给矿过程的工艺要求及过程描述
5.2.2给矿过程多模型自校正动态矩阵控制系统的结构与功能设计
5.2.3给矿过程多模型自校正动态矩阵控制系统的运行机制
5.2.4给矿过程多模型自校正动态矩阵控制系统的界面设计
5.3在磨矿过程控制仿真实验平台上的实验研究
5.4本章小结
第六章 结束语
6.1本文工作
6.2下一步工作
参考文献

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中图分类: > TD921 > 工业技术 > 矿业工程 > 选矿 > 选矿流程与方法 > 选前准备作业
其他分类: > TP273 > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统

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