赤铁矿磨矿过程运行优化控制软件系统研究

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1、ｆ博王学位论文折；龜，薪補＇＇’＇舌－论文题目赤铁片載泣粗轰诗；．沸争刮软相；，；＾ｇ睾Ｊ＇，＾；蒙专业控赃：接相程指导教师娜杖授．！！；ｎｎｍ年ｓ日：分类号密级ＵＤＣ学位论女赤铁矿磨矿过程运行优化控制软件系统硏究作者姓名：代伟指导教师：柴天佑申请学位级别：博±学科类别：工学学科专业名称：控制理论与控制工程论文提交日期：２０１５年１月论文答辩日期：２０１５年４月学位授予日期：２０１５年５月答辩委员会主席；评阅人：＾东北大学２０１５年１月乂Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｂｒ化ｅＤｅｒｅｅ

2、ｏｆＤｏｃｔｏｒ虹ＣｏｎｔｒｏｌＴｈｅｏｒａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＯ村ｍａｌＯｅｒａｔｉｏｎａｌＣｏｎｔｒｏｌＳｏｆｔｗａｒｅＳｓｔ：ｅｍｐｐｙ化ｒＨｅｍａｔｉｔｅＧｒｉｎｄｉｎＰｒｏｃｅｓｓｇｂＤａｉＷｅｉｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＣｈａｉＴｉａｎｙｏｕＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪａｎｕａｒｙ２０１５独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研巧成果除加标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过一的研究成果，也不包括

3、本人为获得其它学位而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢－ｌｉｅ．＇琶、。学位论文作者签名；曰期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：－半年□—年□年半□两年包＼＾遠吏学位论文作者签名；导师签名：！ｉｆ＇签字日期：支．签字日期

4、＾令；．２｜货矿女＾方－－Ｉ东北大学博去学位论文摘要赤铁矿磨矿过程运行优化控制软件系统研究摘要，磨矿过程是紧随破碎工序之后继续对矿物进行粉碎，Ｗ使有用矿物与脉石单体解离或不同有用矿物相互解离的重要工序，为后续选别工序提供原料，其产品粒度与生产效率直接影响了选矿厂的铁精矿品位等产品质量指标与生产能力。我国铁矿石资源丰富，但大部分为赤铁矿石，其存在品位低、嵌布粒度粗细且不均、矿物组成复杂且不稳一定的特点，。为了获得合格的磨矿产品粒度赤铁矿段磨矿过程普遍采用我国特有的由球磨机与螺旋分级机沮成的闭路生产工艺。其工艺要求在生产过程中将磨矿粒度控制在理想的

5、磨矿粒度范围内，并尽可能的接近最优值，且当赤铁矿原矿粒度与可磨性频繁波动时，，避免发生磨机负荷异常工况实现成产过程的安全、连续、稳定运行。一我国赤铁矿磨矿过程是个由多个生产设备有机联接而成的工业过程，具有复杂的，主要体现在，口动态特性：１）Ｗ磨矿粒度为输出磨机给矿量、磨机入加水流量和分级机溢流浓度为输入的动态模型具有强非线性、多变量親合、磨矿机理不清，并受原矿粒度与可磨性、分级机返砂等不可测随机干扰的影响，难Ｗ建立数学模型的特点。２）＂＂赤铁矿中的强磁性颗粒在矿浆中存在磁团聚现象，使得在线粒度检测仪表难Ｗ真实，测量磨矿粒度实际生产过程只能采用实验室离线化验方式，

6、然而由于磨矿粒度人工化验的周期（２小时左右）远大于闭环优化控制周期（１５分钟），因此无法用于优化控制。３）当赤铁矿原矿粒度与可磨性变化时，如果磨机给矿量、磨机入曰加水流量和分级机溢流＂＂＂＂浓度的设定值不合适，易造成磨机负荷工作在欠负荷或过负荷工况，严重时发＂＂＂＂生磨机涨肚或空砸等事故，影响磨矿过程的安全稳定运行。赤铁矿磨矿过程的上述复杂综合特性，使得己有的磨矿运行优化与控制方法及软件产品无法直接使用，因此赤铁矿磨矿过程的运行优化控制对现有的控制技术提出了挑，战。在算法方面为实现赤铁矿磨矿过程的运行控制目标，必须将多复杂算法、实际数一据与知识相结合，开发集运

7、行指标软测量、优化控制、故障诊断与自愈控制为体的赤铁矿磨矿过程运行优化控制方法，虽。在软件方面然现有的商业化运行优化与控制软件曰、提供了丰富的人机交互接，但对核屯控制方法的扩展支持不足，不仅无法对控制策略Ｗ及实现算法进行修改，也无法嵌入第Ｈ方算法开发与求解软件，而ＤＣＳ／ＰＬＣ控制系统的通用算法姐态软件平台因无法满足复杂算法开发与运行要求而无法便用。为此，必须结合我国赤铁矿磨矿过程的特点，