砷盐净化除钴镍过程锌粉添加优化控制系统研究与开发

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1、中图分类号TP273673硕士学位论文学校代码!Q5呈呈密级公珏砷盐净化除钴镍过程锌粉添加优化控制系统研究与开发OptimizationcontrolforzincpowderadditionandsystemdevelopmentincobaltandnickelpurifyingDrocesswltlaarsenlctrloxlQe●林天水控制科学与工程控制理论与应用信息科学与工程李勇刚副教授答辩委员会主席中南大学信息科学与工程学院二O一三年五月)名业向听师姓专方氛教者科究叭导作学研学指原创性声明4IIIIIIIIIIIIlUlIIIIII10Y242

2、1786本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：赴丞丛日期：塑!!年』月丛日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其

3、它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：盐蒌遂导师签名垄垫』刘日期：丝堡年』月立日砷盐净化除钴镍过程锌粉添加优化控制系统研究与开发摘要：锌湿法冶炼工艺中，砷盐净化除钻镍过程是在铜离子存在的条件下，向反应器中添加锌粉和砷盐，将硫酸锌溶液中的钴镍离子转换出来，为后续电解过程提供合格电解液。由于砷盐净化除钴镍过程反应机理复杂、工艺流程长，锌粉的添加凭人工经验设定，可能造成锌粉浪费或出口钴镍离子浓度不达标。为此，研究砷盐净化除钴镍过程锌粉添加量的优化控制，具有十分重

4、要的意义。论文分析了砷盐净化除钻镍过程的工艺机理，以铜、钴、镍离子浓度为状态变量，建立了砷盐净化除钴镍过程的非线性的串联CSTR动态模型，应用工业现场的实际生产数据，辨识了模型中的未知参数。在保证出口钴镍离子浓度达标的前提下，以锌粉消耗量最小为目标，给出了砷盐净化除钴镍过程最优控制问题的描述。针对最优控制问题中存在的非线性及多重滞后，应用控制参数化方法，将最优控制问题转化为最优参数选择问题，并将时间节点当作优化变量进行寻优，提高了控制参数化方法的精度。最后，论文采用局部光滑技术，将优化问题中的连续状态不等式约束转化为一系列规范型的不等式约束，并采用序列二次

5、规划优化方法进行求解。仿真结果说明了方法的可行性。开发了砷盐净化除钴镍过程锌粉添加优化控制系统，实现了生产过程的在线监控及锌粉添加量的优化控制。实际运行结果表明，系统能比较好的满足现场操作人员对砷盐净化除钴镍过程的实际需求，降低了锌粉的消耗量。图28个，表4个，参考文献63篇。关键词：非线性动态反应模型；控制参数化；时间节点划分；软件开发分类号：TP273IIOptimizationcontrolforzincpowderadditionandsystemdevelopmentincobakandnickelpurifyingprocesswitharse

6、nictrioxideAbstract：Incobaltandnickelpurifyingprocess，zincpowderandarsenictrioxideareaddedtoremovecobaltandnickelionswiththepresenceofcopperions．Andthequalifiedsolutionisproducedforelectrolyticzincprocess．Becauseofthecomplexityofthetechnicalmechanism．thequantityofthezincpowdertobe

7、addediScontrolledaccordingtotheexperienceoftheoperators．Thiswillcausewasteofthezincpowderanddisqualificationoftheconcentrationofcobaltandnickelionsinoutlet．Therefore，itisveryimportanttooptimalcontroltheamountofzincpowdertobeaddedincobaltandnickelpurifyingprocess-Thetechnicalmechan

8、ismofthecobaltandnickelpurifyingp