磨礦過(guò)程的集成建模與智能控制方法

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1、磨削過(guò)程的集成建模與智能控制方法摘要研磨工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)是一種典型的復(fù)雜非線(xiàn)性，多變量，具有強(qiáng)烈的耦合、大時(shí)滯的過(guò)程。集成建模最新研究與智能控制磨削過(guò)程的總結(jié)。這種生產(chǎn)系統(tǒng)主要包括模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，軟件測(cè)量建模與混合智能控制策略。最后展望了在磨礦過(guò)程控制領(lǐng)域的研究方向。關(guān)鍵字磨削工藝，集成建模，智能控制1引言去皮控制過(guò)程是選礦廠的一個(gè)重要的生產(chǎn)工藝過(guò)程，這個(gè)過(guò)程占整個(gè)選礦廠生產(chǎn)成本的40%-60%。研磨控制過(guò)程的好壞直接關(guān)系到選礦廠產(chǎn)品的成本。研磨過(guò)程的控制主要是控制研磨過(guò)程的一些重要參數(shù)。研磨過(guò)程控制系統(tǒng)是一種復(fù)雜的，非線(xiàn)性的，非確定性的系統(tǒng)，因此，需要通過(guò)智能控制的方法和磨

2、削過(guò)程建模來(lái)優(yōu)化。國(guó)內(nèi)礦業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化水平相當(dāng)于國(guó)外上個(gè)世紀(jì)50年代的水平。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化水平的進(jìn)步與發(fā)展，工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)已經(jīng)是過(guò)程控制與企業(yè)管理的一種綜合性一體化的自動(dòng)化的系統(tǒng)了。北京的采礦和冶金研究所研制的銀礦石的控制，pH值控制，溢流控制，這些都是單回路單參數(shù)控制方法。從70年代后期到80年代中期，由于在電子儀器和工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，我們用單板計(jì)算機(jī)控制修整的一些參數(shù)。在90年代中后期，分布式控制系統(tǒng)結(jié)合計(jì)算機(jī)各種控制設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備，我們實(shí)現(xiàn)了選礦車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程的分布式控制。2010年11月23日收稿。這項(xiàng)工作是由遼寧省教育廳高等學(xué)?？蒲谢穑ㄅ鷾?zhǔn)號(hào)

3、：20060432），與中國(guó)與遼寧省教育廳科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)：2008t091）資助。Wangjisheng(電話(huà)：13998084910；電子郵件：wang_jiesheng@126.com），中國(guó)，鞍山114044，遼林科技大學(xué)，電子信息工程學(xué)院。Sunshifeng（電子郵件:sunshifeng.cool@163.com).中國(guó)，鞍山114044，遼林科技大學(xué)，電子信息工程學(xué)院。磨削過(guò)程目前在國(guó)內(nèi)采用以下基本工藝，礦料通過(guò)球磨機(jī)的球磨倉(cāng)，由球磨機(jī)將其直接研磨成合格的料渣，料渣由分級(jí)機(jī)提選，不合格的再防砂。不同種類(lèi)的磨具在研磨過(guò)程中使用，這也滿(mǎn)足了更多地礦渣提選的要求

4、。本文從研磨過(guò)程的建模，研磨的智能控制和近年來(lái)國(guó)內(nèi)外一些進(jìn)步的技術(shù)為我們描述了研磨過(guò)程未來(lái)的發(fā)展前景。智能控制方法包括模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，軟測(cè)量，混合智能控制。2研磨與數(shù)學(xué)建模過(guò)程的現(xiàn)狀數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)的思考方法，是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法，通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化建立能近似刻畫(huà)并"解決"實(shí)際問(wèn)題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)手段。數(shù)學(xué)模型是對(duì)對(duì)象的本質(zhì)更深層次的思考，它可以反映對(duì)象的性質(zhì)，也是在一定層面上基于一定程度精度的，抽象的，具有實(shí)際系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)信息。工業(yè)數(shù)學(xué)模型的過(guò)程，包括子過(guò)程和動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型過(guò)程的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型過(guò)程[4]。在優(yōu)化修整生產(chǎn)過(guò)程和仿真與自動(dòng)化控制的提升上，工藝數(shù)學(xué)建模的研究和研磨

5、數(shù)學(xué)建模的研究與應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。磨削過(guò)程建模主要是指一種磨削數(shù)學(xué)模型的建立。在1956年，S.R.Broadbent，T.G.Callcattbroken和一些人提出了矩陣模型，這個(gè)數(shù)學(xué)研究對(duì)描述材料破碎和粉碎的離散過(guò)程具有重要的意義。后來(lái)，L.G.Austin,D.E.Kelsall,R.J.Reid和其他人也發(fā)表了大量文章[5]。自70年代以來(lái)，許多人發(fā)表了與研磨加工數(shù)學(xué)模型相關(guān)的文章，特別是在研磨的動(dòng)力學(xué)，功能函數(shù)S和故障函數(shù)B的方法的研究基礎(chǔ)上，在很多國(guó)家都有相關(guān)的文章。研磨的數(shù)學(xué)建模實(shí)際上是研磨過(guò)程的建模。過(guò)程建模的方法就是機(jī)械結(jié)構(gòu)和測(cè)試的方法。結(jié)構(gòu)模型通常是由代數(shù)方

6、程或微分方程組成。在對(duì)工業(yè)目標(biāo)獲得了一個(gè)全面的,清晰的認(rèn)識(shí)之后，再寫(xiě)出過(guò)程中不同類(lèi)型的平衡方程（如物料平衡，能量平衡，動(dòng)量平衡，等）和反映流體傳熱介質(zhì)基本規(guī)律的動(dòng)力學(xué)方程，材料的參數(shù)方程和器件的特性方程。回歸分析法的機(jī)制是不需要完整的知識(shí)，只要收集大量的容易測(cè)得的變量的數(shù)據(jù)并結(jié)合機(jī)構(gòu)的部分知識(shí)，使用統(tǒng)計(jì)的方法這些豐富的數(shù)據(jù)中提取隱藏信息，然后建立變量與因變量的數(shù)學(xué)模型。這保證了不可預(yù)測(cè)的因變量和可測(cè)量的變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，并為預(yù)估因變量[6-8]建立了精確的數(shù)學(xué)模型。一些改進(jìn)算法在最小二乘法的基礎(chǔ)上提出，例如逐步回歸法（MSR）[9]，主成分回歸法（PCR）[10]和PLSR法[

7、11]。建立投入產(chǎn)出模型通常只用于實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｒ恍?shù)學(xué)模型以實(shí)際測(cè)量過(guò)程的輸入與輸出數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，而這些數(shù)學(xué)模型主要是傳統(tǒng)的識(shí)別方法和系統(tǒng)辨識(shí)方法。磨削的數(shù)學(xué)模型是以智能控制為基礎(chǔ)。只有建立一個(gè)良好的數(shù)學(xué)模型，研磨的智能控制的研究才有意義，才能更好地模擬實(shí)際的工業(yè)過(guò)程，識(shí)別問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題，提高磨削加工的生產(chǎn)效率。三,磨削的智能控制A模糊控制模糊控制的現(xiàn)代控制理論是基于模糊集，并以基礎(chǔ)語(yǔ)言推理和模糊為規(guī)則。模糊控制系統(tǒng)取決于管理庫(kù)的規(guī)則，這些規(guī)則引入了自然語(yǔ)言和與人接近的思維和推理