基于PSO-LSSVM的煤泥浮选药剂自动添加系统研究.pdf

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1、煤炭工程第４９卷第２期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４９，Ｎｏ?２ｄｏｉ：１０?１１７９９／ｃｅ２０１７０２０３６基于ＰＳＯ－ＬＳＳＶＭ的煤泥浮选药剂自动添加系统研究董志勇，王然风，樊民强，付翔（太原理工大学矿业工程学院，山西太原０３００２４）摘要：针对煤泥浮选过程手动加药存在加药方式粗放、随意性较强、药剂消耗大、工人劳动强度高等问题，提出了一种基于最小二乘支持向量机（ＬＳ－ＳＶＭ）的浮选药剂量预测及自动添加方法。选择煤泥浮选过程主要过程变量作为模型输入变量，药剂添加量作为输出变量，建立

2、了一个基于ＬＳＳＶＭ的多输入多输出模型，同时利用粒子群算法（ＰＳＯ）对模型内部参数进行优化选择，并进行了仿真验证。应用效果表明：在保证产品质量情况下，系统能够有效地降低药剂消耗，其中捕收剂消耗量降低了１３?７３％，起泡剂消耗量降低了１２?６７％，应用效果良好。关键词：煤泥浮选；自动加药；最小二乘支持向量机；粒子群优化算法中图分类号：ＴＤ９４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１７）０２⁃０１１７⁃０４Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎａｕｔｏｍａｔｉｃｄｏｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｃｏａｌｓｌｉｍ

3、ｅｆｌｏｔａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＰＳＯ－ＬＳＳＶＭＤＯＮＧＺｈｉ－ｙｏｎｇ，ＷＡＮＧＲａｎ－ｆｅｎｇ，ＦＡＮＭｉｎ－ｑｉａｎｇ，ＦＵＸｉａｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｉｎｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ，Ｓｈａｎｘｉ０３００２４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｃａｕｓｅｄｂｙｍａｎｕａｌｄｏｓｉｎｇｉｎｃｏａｌｓｌｉｍｅｆｌｏｔａｔｉｏｎ，ｓｕｃｈａｓｒａｎｄｏｍｎｅｓｓｏｆｄｏｓｉｎｇ

4、，ｈｉｇｈｒｅａｇｅｎｔｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｌａｂｏｒｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｗｏｒｋｅｒｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓｕｐｐｏｒｔｖｅｃｔｏｒｍａｃｈｉｎｅ（ＬＳ－ＳＶＭ）ｆｏｒｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｆｌｏｔａｔｉｏｎｒｅａｇｅｎｔｓａｄｄｉｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＴｈｅｍａｉｎｐｒｏｃｅｓｓｖａｒｉａｂｌｅｓａｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｉｎｐｕｔｖａｒｉａｂｌｅｓｏｆｔｈｅＬＳ－ＳＶＭｍｏｄ

5、ｅｌ，ｔｈｅｒｅａｇｅｎｔｓｄｏｓａｇｅａｒｅｔｈｅｏｕｔｐｕｔｖａｒｉａｂｌｅｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｒｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＰＳＯ）ｉｓｕｓｅｄｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．ＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＨｏｎｇｔｏｎｇＣｏａｌＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎＰｌａｎｔｓｈｏｗｓｔｈａｔ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｐｒｅｍｉｓｅｏｆｅｎｓｕｒｉｎｇｔ

6、ｈｅｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｒｅａｇｅｎｔｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｃｏｌｌｅｃｔｏｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ１３?７３％，Ｆｒｏｔｈｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ１２?６７％．Ｔｈｅｆａｖｏｒａｂｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｓｌｉｍｅｆｌｏｔａｔｉｏｎ；ａｕｔｏｍａｔｉｃｄｏｓｉｎｇ；ＬＳＳＶＭ；ＰＳＯ浮选作为选煤过程中的一

7、个重要环节，主要用于处理药剂量预测及自动添加系统，选取煤泥浮选过程主要影响０～０?５ｍｍ粒级的煤泥。浮选过程影响变量众多，在现场实变量作为预测模型的输入变量，药剂添加量作为输出变量，际操作过程中，药剂添加量的调整最为频繁，准确合理的利用粒子群优化算法（ＰＳＯ）对ＬＳＳＶＭ模型参数进行优化，［１］药剂添加量能够保障浮选产品质量。宏通煤化选煤厂煤同时建立可靠的硬件平台。建模数据均采用工业现场实际泥浮选采用ＸＪＭ－Ｓ１６型浮选机，浮选司机在实际调整过程生产数据。中主要依靠现场经验对起泡剂和捕收剂用量进

8、行手动调整，１煤泥浮选过程存在自动化程度低，药剂添加粗放，药剂消耗量高，工人劳动强度大，产品质量不稳定等缺点，针对上述问题本文煤泥浮选主要是在浮选机或浮选柱等浮选设备中，利设计了一种基于最小二乘支持向量机（ＬＳ－ＳＶＭ）的煤泥浮选用煤颗粒表面亲疏水性质的差异，从煤泥中分选出精煤和收稿日期：２０１６－０７－２４基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０９７４０９４）作者简介：董志勇（１９８９—），男，河南许昌人，在读博士，研究方向：矿物加工过程仿真、检测、控制与优化，Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｏｎｇｚｈｉｙｏ