Закономірності зміни гранулометричного складу матеріалу, що переробляється в технологічних агрегатах. Метод ідентифікації робочих режимів замкнутого циклу подрібнення руди шляхом апроксимації та аналізу кривої ефективності класифікації гідроциклона.
При низкой оригинальности работы "Енергоефективне адаптивне керування замкнутим циклом подрібнення руди на базі гібридної нечіткої моделі", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
У той же час існуючі системи автоматизованого керування процесами подрібнення-класифікації руди, внаслідок застарілих методів ідентифікації і моделювання обєктів керування, засобів їх інформаційного забезпечення, які використовуються при їх розробці та експлуатації, не забезпечують якісного формування і підтримування оптимального ступеня подрібнення сировини, що переробляється, в умовах змінних фізико-механічних і хіміко-мінералогічних її характеристик. Отже, наукове завдання дисертаційної роботи полягає в розробці принципів, структури та системи адаптивного керування замкнутим циклом подрібнення руди на базі гібридної нечіткої моделі з використанням вимірів величин загасання ультразвукових обємних і поверхневих хвиль у пульпі за наявності керованої дії високоенергетичного ультразвуку, що забезпечує формування та підтримання оптимального ступеня подрібнення руди в умовах неповної інформації про характеристики обєкту керування, які істотно змінюються в часі, мінімальну тривалість перехідних процесів і енергоефективність. Метою виконаних досліджень є розроблення принципів, структури і системи адаптивного енергоефективного керування замкнутим циклом подрібнення руди на базі гібридної нечіткої моделі, яка забезпечує формування та підтримання необхідного ступеня подрібнення сировини, що переробляється, в умовах неповної інформації про характеристики обєкту керування, які істотно змінюються в часі. Сформульована мета дисертаційної роботи зумовила необхідність вирішення таких завдань: - розробка гібридної нечіткої моделі замкнутого циклу подрібнення руди, що включає млин, зумпф і гідроциклон, аналітична частина, якої описує рудопотоки та основні закономірності зміни гранулометричного складу матеріалу, що переробляється, в технологічних агрегатах, а для опису функцій, які важко формалізуються, використовуються нечіткі правила; Зазначено перспективність підходів при реалізації енергоефективного автоматизованого керування замкнутим циклом подрібнення руди на базі сучасних інформаційних технологій та ультразвукових методів визначення оптимального ступеня подрібненні руди при її збагаченні.Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, в якій вирішено актуальне наукове завдання, яке полягає в розробці принципів, структури та системи адаптивного керування замкнутим циклом подрібнення руди на базі гібридної нечіткої моделі з використанням вимірів величин загасання ультразвукових обємних і поверхневих хвиль у пульпі за наявності керованої дії високоенергетичного ультразвуку, що забезпечує формування та підтримання оптимального ступеня подрібнення руди в умовах неповної і нечіткої інформації про характеристики обєкту керування, які істотно змінюються в часі, мінімальну тривалість перехідних процесів і енергоефективність. Замкнутий цикл подрібнення руди на збагачувальній фабриці є нелінійним динамічним нестаціонарним обєктом керування, який функціонує в умовах неповного і нечіткого інформаційного забезпечення. Удосконалена математична модель замкнутого циклу подрібнення руди, що включає млин, зумпф і гідроциклон, шляхом представлення її у вигляді гібридної нечіткої структури, аналітична частина, якої описує рудопотоки та основні закономірності зміни гранулометричного складу матеріалу, що переробляється, в технологічних агрегатах, а для формалізації функцій подрібнення млина і класифікації гідроциклона використовуються нечіткі правила Такагі-Сугено, що дозволило підвищити точність і надійність отримуваної інформації в умовах змін характеристик вихідної руди та стану технологічного устаткування (середнєквадратична похибка моделювання масового балансу та динаміки гранулометричного складу руди, що переробляється, становить 0, 92 %), а також якість керування технологічним процесом та його енергоефективність. Отримав подальший розвиток підхід щодо формування адаптивного керування замкнутим циклом подрібнення руди шляхом інверсії його гібридної нечіткої моделі, заснований на використанні в якості бази знань для її налаштування результатів відновлення безпосередньо в процесі керування функції розподілу часток подрібненої руди за крупністю для вихідних продуктів технологічних агрегатів, а також комбінації методів найменших квадратів і градієнтного спуску для їх обробки, що дозволяє здійснити швидке налаштування, як параметрів посилки, так і висновків правил її нечіткої частини. Для зменшення тривалості та трудомісткості параметризації гібридної нечіткої моделі замкнутого циклу подрібнення руди вона представлена у вигляді комбінації лінійних динамічних субмоделей робочих режимів, для ідентифікації яких уперше запропоновано фіксувати умови зміни знаку другою похідною кривої ефективності класифікації гідроциклона, що апроксимується шматковими поліномами Ерміта.
Вывод
гранулометричний апроксимація гідроциклон
Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, в якій вирішено актуальне наукове завдання, яке полягає в розробці принципів, структури та системи адаптивного керування замкнутим циклом подрібнення руди на базі гібридної нечіткої моделі з використанням вимірів величин загасання ультразвукових обємних і поверхневих хвиль у пульпі за наявності керованої дії високоенергетичного ультразвуку, що забезпечує формування та підтримання оптимального ступеня подрібнення руди в умовах неповної і нечіткої інформації про характеристики обєкту керування, які істотно змінюються в часі, мінімальну тривалість перехідних процесів і енергоефективність.
Основні наукові і практичні результати роботи можна узагальнити в наступних висновках: 1. Замкнутий цикл подрібнення руди на збагачувальній фабриці є нелінійним динамічним нестаціонарним обєктом керування, який функціонує в умовах неповного і нечіткого інформаційного забезпечення. Існуючі САР процесами подрібнення-класифікації руди не забезпечують якісне формування та підтримання оптимального ступеня подрібнення сировини, яка переробляється, відповідно до поточних фізико-механічних і хіміко-мінералогічних її характеристик, що негативно позначається на якості кінцевого продукту і енергоефективності технологічного процесу.
2. Удосконалена математична модель замкнутого циклу подрібнення руди, що включає млин, зумпф і гідроциклон, шляхом представлення її у вигляді гібридної нечіткої структури, аналітична частина, якої описує рудопотоки та основні закономірності зміни гранулометричного складу матеріалу, що переробляється, в технологічних агрегатах, а для формалізації функцій подрібнення млина і класифікації гідроциклона використовуються нечіткі правила Такагі-Сугено, що дозволило підвищити точність і надійність отримуваної інформації в умовах змін характеристик вихідної руди та стану технологічного устаткування (середнєквадратична похибка моделювання масового балансу та динаміки гранулометричного складу руди, що переробляється, становить 0, 92 %), а також якість керування технологічним процесом та його енергоефективність.
3. Отримав подальший розвиток підхід щодо формування адаптивного керування замкнутим циклом подрібнення руди шляхом інверсії його гібридної нечіткої моделі, заснований на використанні в якості бази знань для її налаштування результатів відновлення безпосередньо в процесі керування функції розподілу часток подрібненої руди за крупністю для вихідних продуктів технологічних агрегатів, а також комбінації методів найменших квадратів і градієнтного спуску для їх обробки, що дозволяє здійснити швидке налаштування, як параметрів посилки, так і висновків правил її нечіткої частини.
4. Для зменшення тривалості та трудомісткості параметризації гібридної нечіткої моделі замкнутого циклу подрібнення руди вона представлена у вигляді комбінації лінійних динамічних субмоделей робочих режимів, для ідентифікації яких уперше запропоновано фіксувати умови зміни знаку другою похідною кривої ефективності класифікації гідроциклона, що апроксимується шматковими поліномами Ерміта.
5. Уперше встановлено, що при формуванні керування процесами подрібнення-класифікації збагачуваної сировини для визначення параметрів функції розподілу часток подрібненої руди за крупністю в потоці пульпи можуть бути використані оцінки змін величини загасання обємних ультразвукових хвиль, які поширюються в контрольованому середовищі, а також хвиль Лемба, що пройшли фіксовану відстань по поверхні, яка контактує з нею, під впливом радіаційного тиску високоенергетичного ультразвуку, інтенсивність якого змінюється за вибраним законом. Похибка відновлення функції розподілу часток подрібненої руди за крупністю в потоці пульпи цим методом в середньоквадратичному відхиленні складає 0,7-0,85 %.
6. Отримав подальший розвиток підхід щодо динамічної корекції параметрів нечітких регулюючих структур в системах стабілізації основних технологічних змінних, заснований на внесенні у певний момент часу перехідного процесу поправок у висновки нечітких правил відповідно до поточних координат системи, що дозволяє підвищити якість керування. Адаптивна нечітка регулююча структура для обєкту керування, передавальна функція якого апроксимується ланкою другого порядку з невизначеністю коефіцієнтів до 10% і потужності шуму 0,1 забезпечує зменшення тривалості перехідних процесів в замкнутій САР на 6-8%.
7. Розроблена адаптивна система керування замкнутим циклом подрібнення збагачувальної фабрики забезпечує формування і підтримання необхідного ступеня подрібнення руди шляхом формування регулюючих дій на базі результатів ультразвукових вимірів параметрів пульпи та нечіткого логічного висновку з використанням гібридної нечіткої моделі, а також зменшення часу, вподовж якого технологічні агрегати працюють поза своїх оптимальних характеристик і тим самим забезпечує досягнення заданих показників збагачення при максимізації продуктивності та енергоефективності. Результати випробувань та її апробації свідчать про високу ефективність розроблених науково-технічних рішень, що дозволяє рекомендувати їх для широкого промислового використання на гірничих підприємствах.
8. Результати роботи використані при проектуванні і освоєнні технічного та алгоритмічного забезпечення систем автоматизованого керування технологічними процесами на гірничих підприємствах Асоціації "Укррудпром". Очікуваний економічний ефект складає 210945 грн на рік.
9. Отримані в дисертації теоретичні та практичні результати використовуються при проведенні лекційних і практичних занять із студентами Криворізького технічного університету за фахом 8.091401 " Системи управління і автоматики".
2. Подгородецкий Н.С. Автоматическое управление процессом раскрытия полезного компонента при измельчении руды / Н.С. Подгородецкий // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - 2007. - №19. - С.120-124.
3. Подгородецкий Н.С. Адаптивная система управления процессом раскрытия полезного компонента в замкнутом цикле измельчения / B.C. Моркун, Н.С. Подгородецкий // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - 2008. - №21. - C.201-204.
4. Подгородецкий Н.С. Оценка степени раскрытия полезного компонента при измельчении руды / B.C. Моркун, П.С. Подгородецкий. СА. Гончаров // Вісник Криворізького технічного університету: зб. наук. праць. - 2008. - № 22. - С.237-241.
5. Подгородецкий Н.С. Особенности формирования управляющих воздействий в адаптивной среде САР на базе ультразвуковых измерений / В.С. Моркун, Н.С. Подгородецкий // Вісник Східного національного університету ім. Володимира Даля. - 2009. - №2(132), Ч.2. - С.108-113.
6. Подгородецкий Н.С. Синтез гибридных нечетких моделей при формировании управления организационно-техническими системами / В.С. Моркун, Н.В. Моркун, Н.С. Подгородецкий, Л.Ю. Инкина // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - 2010. - №25. - С.234-238.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
