智能pid算法在矿山充填自动控制中的研究与应用

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1、硕士学位论文智能PID算法在矿山充填自动控制中的研究与应用学科专业计算机软件与理论学位类型科学学位专业学位研究生姓名卓凌波导师姓名、职称满家巨教授论文编号湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一六年五月分类号TP311密级学校代码10542智能PID算法在矿山充填自动控制中的研究与应用ResearchonIntelligentPIDalgorithmandItsApplicationInAutomaticControlOfMineFilling论文编号学科专业计算机软件与理论研究方向计算机图形学湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一六年五月湖南

2、师范大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论义，足本人化守师的指巧Ｋ，独立进行硏巧；作所取得的成果。除文中Ｌｉ经注明引用的内容外，本论文不含巧何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己化文中Ｌ义明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名＾ｎ：％咬巧妙＜＾年６月湖南师范大学学位论文版权使用授权书本学位论义作者充全了解学校有关保留、使用学化论义的规巧，研究生在校攻读学位期间论义工作的知识产权单位属湖南师范大学。同意学校保留并向

3、国家有关部口或机构送交论义的复印件巧电子版，化许论文被查阅和借阅Ｊ。本人授权湖南师范大学可ｔｉ将本学位论文的レ全部或部分内容编入有关数据库进行检索，ッ采用影印可、缩印或村描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密Ａ７适用本授权巧。２、不保密材。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）作吝豁名：日斯：＞化年ｔ月專法：瓜一导师签名：户障曰期：＞｜＾＾年＆月曰摘要在矿产需求量不断上升的大环境下，矿产资源开发利用的过程中由于人为因素引发了一系列环境问题，不仅对矿山安全影响重大，还严重影响了环

4、境，造成了许多环境灾害。为此，环境专家将工业生态学等观点纳入考量范围，提出矿产开采必须经过矿山充填这一工序的要求，利用矿山产出的全部固体废料和其他添加材料进行充填，最大限度地利用矿产资源和保护远景资源，从根本上解决矿山环境与生态破坏问题。随着计算机大面积普及和应用，无人值守，人性化的矿山生产模式正在逐步推广，数字化矿山的建设已成为近年来各矿山企业的一个发展目标，充填系统数字化管理也已成为数字化矿山发展的重要项目并拥有广阔的市场前景。本文依据国内某矿山的开采现状，结合相应数据，针对性的提出了合适的充填系统的设计，包括设备选型、自动化控制设计。并对充

5、填自动控制系统的各项环节进行了粗略介绍和研究，剖析了该矿充填站自动控制系统的实现原理。在自动控制系统的基础上提出并对比PID控制、模糊控制、以及基于混沌优化的模糊PID控制策略，分析各自的优劣。以本文提到的国内某矿山充填系统中控制对象进行研究，将实际控制问题转化为控制器参数优化问题，采用较易于实现、执行迅速并且能避免局部最优的混沌优化方法离线优化模糊PID控制器参数，最后在MATLAB的Simulink中建立相似模型，进行仿真，将优化的控制方案与常规PID控制方案对比。证明了混沌优化的模糊PID控制器在控制精度、反应时间、稳定性都明显优于常规PI

6、D控制器，具有响应时间较短、超调量小，稳态度高，抗干扰性强的优点，更能满足充填系统的控制要求。关键词：矿山充填，PID控制，模糊控制，混沌优化，仿真IABSTRACTWiththeincreasingdemandsofmineralscomesaseriesofenviromentalproblemsduetoman-madecusesinmineralresourceexploitation.Notonlyamajorimpactonminesafety,butalsoseriouslyaffecttheenvironment,causingm

7、anyenvironmentaldisasters.Inresponsetothecurrentsituationofseriousenvironmentalproblemsandsocialissues,environmentalexpertsofindustrialecologyperspectiveintoconsiderationthescopeofproposedminingnecessaryafterminefillingthisprocessdemandstheuseofallsolidwasteandothermaterialst

8、oaddmineoutputfill.Maximizetheutilizationofmineralresourcesandprotec