【摘要】：在工業(yè)生產(chǎn)中,磨礦過程對破碎礦物進行充分研磨,實現(xiàn)礦物與脈石之間單晶體解離,是選礦全流程不可或缺的環(huán)節(jié)。而磨礦粒度與循環(huán)負荷運行指標直接制約著產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,由于生產(chǎn)過程中基礎(chǔ)回路控制偏差的影響低于設定值控制偏差,因此,針對設定值優(yōu)化的磨礦運行優(yōu)化控制方法一直備受研究者關(guān)注。因此,本文在國家自然科學基金項目“動態(tài)環(huán)境下磨礦全流程數(shù)據(jù)驅(qū)動運行優(yōu)化控制”資助下開展了磨礦過程運行優(yōu)化控制研究,利用強化學習和基于相似度的遷移學習,設計一種利用運行數(shù)據(jù)學習得到優(yōu)化設定值的控制方法,并設計與開發(fā)一套磨礦過程硬件在環(huán)仿真系統(tǒng),以驗證上述控制方法的有效性。本文主要研究工作如下:(1)針對基于模型或智能的優(yōu)化控制方法難以實現(xiàn)磨礦全流程運行優(yōu)化控制的問題,提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡的Q-學習運行優(yōu)化控制方法,并針對神經(jīng)網(wǎng)絡學習速度難以跟隨工況變化,引入案例推理,將相似工況下的Q模型遷移至當前工況,加快神經(jīng)網(wǎng)絡學習速度,實現(xiàn)磨礦全流程運行優(yōu)化控制的目標。(2)為驗證運行優(yōu)化控制方法的可靠性,設計一套磨礦過程硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)。利用METSIM與OPC技術(shù)開發(fā)磨礦過程虛擬對象,利用快速控制原型技術(shù)設計與開發(fā)運行優(yōu)化控制器,縮短Simulink仿真到實際控制器算法實現(xiàn)的周期。(3)為實現(xiàn)控制器算法參數(shù)可調(diào)與運行狀態(tài)可觀測,利用WPF語言設計與開發(fā)算法監(jiān)控軟件,主要包括實驗管理、控制配置、數(shù)據(jù)顯示以及變量管理功能。(4)在所開發(fā)的磨礦過程硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)上,驗證所設計運行優(yōu)化方法的有效性,證明仿真系統(tǒng)的可靠性。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP273;TD921.4
【圖文】：

4 磨礦過程硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)開發(fā)(2) 針對物質(zhì)組成成分，配置元素周期表中相關(guān)元素，進而選擇有關(guān)成分的化合物分子式及其物質(zhì)形態(tài)，本文根據(jù)文獻[50]，獲取的鐵礦石礦物含量如所示，因此在系統(tǒng)的“Comp”菜單下的 DBAS 成分數(shù)據(jù)中配置元素，并在后續(xù)的物質(zhì)選擇中根據(jù)物質(zhì)形態(tài)選擇物質(zhì)。表 4-2 赤鐵礦中礦物組成及含量Table 4-2 Mineral composition and content in hematite礦石成分 Fe2O3 FeO SiO2 Al2O3 CaO MgO MnO BaO S含量(%) 38.29 7.18 39.19 4.09 1.23 2.85 1.46 4.48 1.23(3) 根據(jù)圖 3-1，從右側(cè)設備管理欄中選擇對應的磨礦設備，添加至工藝流程設計面板并用物流箭頭銜接各設備模塊，搭建如圖 4-1 所示的工藝流程;

圖 4-1 METSIM 一段閉路磨礦過程仿真Figure 4-1 The simulation in METSIM for菜單下 ISCS 項為設備模型配置篩分標準，實驗系統(tǒng)在該菜單 SSNI 項配置實驗中使用的篩分裝置網(wǎng)孔尺和各物流篩分提供依據(jù)。

.2 基于快速控制原型的運行優(yōu)化控制器開發(fā)（Development ofptimization Controller Based on Rapid Control Prototype）運行優(yōu)化控制器：使用 MATLAB 提供的 Real-Time 內(nèi)核，作為控制算法與策的運行載體，控制方法在 Simulink 環(huán)境下實現(xiàn)。運行優(yōu)化控制器開發(fā)分為四。.2.1 主機操作環(huán)境配置1.主機需裝配 Visual Studio 2015 的 C++編譯器和 MATLAB2017B，（一般采 VS 的 C++編譯器的版本要比 MATLAB 早兩年）；2.在 MATLAB 命令行中，輸入“mex setup C++”命令；MATLAB 開發(fā)環(huán)境把系統(tǒng)默認的 C++編譯配置為'Microsoft Visual C++ 2015'；3.將主機的 IP 地址設置如所示，其 IP 地址與運行優(yōu)化控制器 IP 在同一網(wǎng)段，并將啟動盤格式化 DOS 盤，為后期將啟動盤配置集成到后面所設軟件上，處必須格式為化 DOS 盤。

【參考文獻】

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本文編號：2781760