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1、磨矿流程优化控制的分布式仿真平台1122铁鸣,范玉顺,岳恒,柴天佑(1.清华大学自动化系,北京,100084;2.东北大学自动化研究中心,沈阳,110004)摘要:磨矿工业流程具有多变量、强非线性、大时滞、时变性等综合复杂性及多个生产设备因矿浆而相互关联的复杂性,为进行其优化控制实验,开发了由优化计算机与监控计算机、ControlLogix控制器,虚拟执行与检测设备,以及虚拟磨矿过程对象组成的磨矿流程优化控制分布式半实物仿真平台。虚拟对象的仿真软件是基于磨矿分级过程动态模型,以便于实现动态优化控制。该平台可为研究磨矿流程先进控制技术以及产品粒度、能耗等生产指标的优化控
2、制方法的研究提供便捷、可靠、直观的工程化验证环境。关键词:磨矿流程;分布式;优化控制;动态;仿真平台;虚拟对象ADistributedSimulationPlatformfortheOptimizingControlofMineralGrindingProcess1122TieMing,FanYu-shun,YueHeng,ChaiTian-you(1.DepartmentofAutomation,TsinghuaUniversity,Beijing,100084,China;2.ResearchCenterofAutomation,NortheasternUnive
3、rsity,Shenyang,110004,China)Abstract:Themineralgrindingprocesshasintegratedcomplexities(e.g.highnonlinearities,multivariable,largetime-delay,timevaryingparameters)andthecomplexityfromassociationsbyslurryamongmanytypesofequipment.Thusadistributedhardware-in-loopgrindingsimulationplatform
4、isdevelopedforitsoptimizingcontrolexperiments,whichconsistsofaoptimizationcomputer,asupervisorycomputer,asetofControlLogixmanipulator,virtualinstrumentsandactuators,thevirtualoptimizingcontrolobject.Thesimulationsoftwareinthevirtualobjectisbasedonthedynamicmodelsofgrindingandclassificat
5、ionprocessfortheconvenienceofdynamicoptimizingcontrol.Thissimulationplatformprovidesanappropriate,reliableandintuisioniscengineeringexperimentenvironmentfortheresearchofindicesoptimizingcontrolandadvancecontrolofmineralgrindingprocess.Keywords:mineralgrindingprocess;distribution;optimiz
6、ingcontrol;dynamic;simulationplatform;virtualobject[6][7]1Estimill、USIMPAC2等仿真软件包,文[3]与文[8]又相引言继开发了基于Simulink的仿真软件包,文[9]开发了基于磨矿流程是将矿石粉磨到一定细度以利于选别工序,是Excel的COMSIM仿真系统,这些仿真系统的原型对象都是选矿厂中投资最多、电耗与钢耗最高的生产工序,其生产过基于单闭路、旋流器分级的结构,与我国的磨矿闭路有较大程的优化控制可稳定产品质量、提高磨矿效率、降低能耗,差异,而且均是运行于单台PC机上,其系统结构和运行环并且直接
7、制约着选矿产品质量和金属回收率。由于该流程具境迥异于磨矿流程优化控制现场,无论模型算法还是控制算有多变量、强非线性、边界条件波动、关键工艺参数不能在法都是封闭的,难以实现优化控制技术的工程化验证。而国线测量等综合复杂性以及多个生产设备基于矿浆而相互关内目前还没有可用于磨矿流程优化控制的动态仿真系统。[1]联的复杂性,其优化控制系统设计与改进尚需深入研究。本文的仿真对象为我国铁矿选矿厂中常见的磨矿流程,如果在实际工业现场中进行多个工况下的优化控制实验,则由许多球磨机、螺旋分级机、泵池、水力旋流器等工艺设备成本高、难度大、周期长,有造成停产的风险,而分布