基于主成分分析的磨矿旋流器机理模型

针对我国以螺旋分级机为1段分级设备的两级磨矿流程，进行了磨矿过程旋流器机理模型的研究.首先，分析了磨矿过程，并结合主成分分析方法确定对系统运行起主要作用的变量用于建模.然后，建立磨矿旋流器机理模型，采用规则推理确定模型参数.最后，应用某选矿厂磨矿分级生产数据设计并进行仿真实验.结果表明，该模型对旋流器溢流粒度分布的仿真与实测结果的动态特性相符.解决了磨矿旋流器运行过程模拟问题，为磨矿分级优化控制研究提供了合适的动态模型.     

磨矿过程产品粒度软测量的比较研究

磨矿粒度(GPS)难以进行直接在线检测且化验过程滞后,必须采用软测量技术对其进行在线估计以及在此基础上的闭环控制.针对一个实际的两段式磨矿回路流程,分别基于多元回归、案例推理(CBR)和神经网络(NN)技术建立了三种磨矿粒度软测量模型,并对其进行了基于工业试验的比较研究.结果表明,基于CBR的磨矿粒度软测量方法优于BP神经网络软测量(BP-NN)方法和多元回归模型估计方法.     

基于RBF神经网络和RS理论的磨矿分级系统软测量模型

为了提高硫化镍选矿过程的效率并改善选矿产品的质量,运用RS理论研究了某选矿厂磨矿工艺多维数据的属性约简.在建立相应RBF神经网络预测模型基础上,给出了表征磨矿生产过程内在规律的最小知识表达,并基于该模型对选矿生产指标进行了预测.结果表明:磨矿工艺数据可以进行浓缩,生产过程经验操作能够找到相应的理论依据,从而加深了对生产工艺过程内在规律的认识;应用软测量技术获取了球磨机和旋流器内部状态主要关键参数,该模型分析过程相对简单,网络学习训练时间少、学习精度高;仿真结果表明估计值与分析值拟合良好.     

不同碎磨方式下紫金山金铜矿石的磨矿动力学行为

对紫金山金铜矿石进行高压辊磨和颚式破碎,然后对2种产品进行分批磨矿试验,基于磨矿动力学原理,借助MATLAB软件分析2种产品磨矿过程中各个粒级的磨矿速度,采用扫描电镜(SEM)对产品表面的微裂纹进行表征,并对磨矿产品的分布特性进行分析。研究结果表明:在磨矿初期,微裂纹是影响磨矿速度的主要原因,微裂纹越多,磨矿速度越快,高压辊磨产品的磨矿速度大于颚式破碎产品的磨矿速度;在粗级别(0.20~3.20 mm)中,高压辊磨产品磨矿速度高于颚式破碎产品的磨矿速度,而且粒度越大,微裂纹数量相差越大,磨矿速度相差越大;随着磨矿时间增加,磨机中粗粒级的质量分数越来越小,微裂纹也越来越少,磨矿概率成为影响磨矿速度的主要原因,高压辊磨产品的磨矿速度等于颚式破碎产品的磨矿速度;高压辊磨碎磨工艺可以使磨矿产品粒度分布更加均匀,优化粒度组成。     

磨矿回路的动态模拟和最佳控制

本文对摩矿四路的动态特性及控制规律进行了电子计算机模拟。内容包括:磨矿回路的动态模拟,求解反映过程特性的模型参数,以及根据最佳控制理论求出过程的控制规律。为此目的编制了三个计算机程序,文末并给出程序应用实例。     

环丁砜芳烃抽提蒸馏的计算机模拟

根据文献报道的环丁砜-芳烃抽提体系相平衡数据,采用UNIFAC-Dortmund基团贡献模型拟合了CH2-SULF、ACH-SULF、ACCH2-SULF三对基团的交互作用参数;在此基础上运用流程模拟软件Aspen Plus对其工艺过程进行模拟研究分析。模拟计算结果表明各塔工艺操作参数与工业实际操作值基本吻合,抽余油中芳烃的质量分数为0.13%,苯产品收率达到99.95%,甲苯产品收率达到99.76%,芳烃纯度为99.89%,达到了工艺要求。     

助磨剂丙三醇和焦磷酸钠对石英磨矿动力学参数的影响

采用批次湿式球磨试验，系统研究了丙三醇和焦磷酸钠两种助磨剂对0.074～2 mm石英纯矿物磨矿动力学行为的影响.基于磨矿产品粒度分布特征，建立了石英磨矿过程的m阶磨矿动力学模型，分析了助磨剂的质量分数对石英单粒级的动力学参数和磨矿速度的影响规律.结果表明：石英磨矿过程符合m阶磨矿动力学模型，随丙三醇和焦磷酸钠质量分数的增加，动力学参数k先减小后增大，动力学参数m先增大后减小，助磨剂的质量分数为0.3%～0.5%时达到最大值；在相同磨矿条件下，0.45～1 mm粒级的磨矿速度最大.     

基于模型迁移的磨矿过程混合蛙跳算法-小波神经网络软测量建模及重构

摘要：
以磨矿过程的关键工艺指标(磨矿粒度和磨机排矿速率)为预测对象,提出一种基于小波神经网络（WNN）的自适应软测量建模方法.通过对磨矿过程工艺的分析,选取了软测量模型的辅助变量,利用混合蛙跳算法(SFLA)对WNN软测量模型的结构参数(小波函数伸缩因子、平移因子和网络连接权重)进行优化,实现软测量模型输入输出变量之间的非线性映射;并采用模型迁移思想及输入输出修正规划方法实现软测量模型的重构,以解决输入矿石品位改变这一动态工况下的模型自适应校正问题.仿真结果表明,所提出的模型能够显著提高磨矿过程中经济技术指标预测的精度和鲁棒性,满足磨矿生产过程的实时控制要求.
关键词：
磨矿过程; 软测量; 小波神经网络; 混合蛙跳算法; 模型迁移
中图分类号： TK 232
文献标志码： A     

磨机工作参数对磨矿效率的影响

为了研究磨矿过程中磨机工作参数对磨矿效率的影响,在实验室条件下,对萤石矿进行了单因素磨矿实验.利用实验中得到的筛上产品质量的多少,评估了磨机转速、磨矿时间、介质填充率及液固比这四种工作参数对磨矿效率的影响.实验结果表明,适宜的磨机转速、磨矿时间、填充率、液固比会产生最佳的磨矿效果,而磨矿时间与液固比对磨机的磨矿效率影响...     

基于OpenGL与3Dmax的虚拟现实动作仿真系统的研究

随着科学技术的发展,动画演示为主的仿真已不能满足大型工业器械的技术交流,迫切需要大型工业器械的实时动作仿真。为了能实时模拟大型工业器械的动作过程,研究了基于OpenGL与3Dmax的虚拟现实动作仿真系统。在windows平台上,采用目前流行的三维建模软件3Dmax建立大型工业器械产品的三维模型,并为三维模型添加关节结构,克服其不能实时控制的缺点,引入可视化仿真软件OpenGL,结合OpenGL与3Dmax,根据控制器的命令,可真实再现大型工业器械产品在控制器指挥下的动作状态。     

磨削淬硬温度场数值模拟与试验研究

磨削温度作为影响磨削淬硬工艺的重要因素,直接关系着工件的表面质量.为研究其在磨削淬硬过程的分布情况,确定磨削淬硬机理,建立磨削温度场的数学模型,并采用ANSYS软件对其进行有限元仿真研究,通过对磨削温度场的分布以及变化情况的分析验证磨削淬硬的机理,并根据仿真结果对淬硬层深度进行预测.最后进行磨削淬硬试验,对工件显微硬度进行测量,将预测结果和试验结果进行比较,验证仿真结果的有效性,表明可以通过仿真来对其进行研究.     

基于烧伤控制的18CrNi4A材料齿轮磨削工艺研究

为对18CrNi4A材料齿轮加工过程中出现的磨削烧伤现象进行有效控制与预防,从而达到改进工艺、延长寿命的目标,利用ABAQUS有限元仿真方法,建立了齿轮磨削仿真模型,研究了18CrNi4A材料齿轮磨削过程中砂轮线速度、磨削切深等工艺参数对磨削温度场的影响规律,确立了各工艺参数对磨削温度场影响的权重,为实现基于烧伤性能变化的磨削参数控制研究提供了参考.进行了18CrNi4A材料齿轮磨削加工试验,验证了有限元仿真分析的可信性,并得到了18CrNi4A材料的磨削烧伤临界温度,能够对18CrNi4A材料齿轮磨削加工工艺参数的确定提供一定的理论指导.      

凸轮轴磨削加工过程的动态优化和仿真

为了提高凸轮轴的加工效率及加工精度,开发凸轮轴磨削加工过程动态优化仿真模块．根据凸轮轴恒线速加工的数学模型,提出一种基于最小二乘法的速度优化算法,对加工过程运动曲线进行优化仿真,得到了波动较小的速度曲线并减小了联动轴加速度的跳动．在此基础上根据工艺系统各组件的运动轨迹完成凸轮轴加工过程的实时三维动态仿真,全面、逼真地反映现实的加工状态和加工环境,使操作者可以直观地观测加工过程中是否存在碰撞和干涉现象,对各种型号凸轮轴的生产具有指导意义．     

数控工具磨床加工仿真研究

为了解决数控工具磨床加工复杂刀具的过程中因加工代码错误而导致严重后果的问题，在研究数控工具磨床加工仿真技术的基础上，以Matlab为平台开发了数控工具磨床加工仿真系统，实现了对数控工具磨床加工方式，加工过程和加工结果的分析及加工代码的验证和个性，并采用该仿真系统，对圆锥球头立铣刀螺旋形前刀面的数控磨削加工过程以及加工结果进行了分析，从而保证了实际加工过程的正常进行，实验证明，所开发的仿真系统具有很强的实用性。     

基于热-力耦合磨削表层残余应力的仿真分析

为研究磨削后工件表面残余应力的分布特征需要先进行磨削区温度场的分析.通过建立磨削区温度场的数学模型和传热模型,应用ANSYS分析不同磨削参数对磨削区温度场的影响,仿真结果表明磨削深度对最高温度的影响最大.结合磨削过程中产生的磨削力,用APDL程序对磨削区的热-力耦合场进行ANSYS分析,获得工件在恢复室温时磨削残余应力大小及分布状态,揭示热-力耦合情况下对磨削表面残余应力形成的影响机制.通过残余应力试验对比试验结果和仿真结果,验证了仿真方法的有效性.     

基于磨粒轨迹的双端面磨削材料去除均匀性研究

双端面磨削加工中，工件上下表面由两个端面砂轮分别以面接触形式磨削，具有较高的加工效率，但往往存在着表面材料去除量不均匀现象.为了分析双端面磨削中工件表面材料非均匀性去除影响因素，建立端面磨削中材料去除量分布模型，在不同磨削参数下进行仿真与实验研究.结果表明，砂轮与工件转速比的大小对工件表面去除均匀性具有显著影响.仿真与实验结果趋势一致，为改善端面磨削表面材料去除均匀性、提高表面质量提供了理论依据.     

水泥助磨剂的正交试验研究

采用正交试验方法研究助磨剂对水泥的物理力学性能影响.利用数学软件SAS分析系统,定量地分析粉磨时间、助磨剂掺量、水泥组分含量三因素及其不同水平对水泥细度及强度的影响.结果表明,正交设计的分析结果与试验验证结果有良好的一致性,采用较高的粉煤灰掺量,较低的熟料掺量,适当的粉磨时间和助磨剂掺量可以配制优质P.O42.5R的水泥.     

曲面零件外表面磨削加工全过程模拟与误差分析

基于MATLAB软件具体模拟了曲面工件外表面磨削加工的全过程并进行了加工误差的分析.通过建立两套坐标系,以最短加工时间为原则建立数学模型,分析工件外母线方程为抛物线的曲面加工过程,合理预留磨削进刀量并选取了加工基准,采用圆柱体砂轮,利用插补原理中的逐点比较法,把所要加工的工件外表面等分为19285个微元环,利用坐标变换原理,求出外母线上每一个微元点运动之后的坐标位置,依次模拟出了实际加工轮廓线;并模拟出了每Δt=0.15 s时刻在x轴方向上的进给量和在y轴上的进给量的曲线,以及绕转轴的旋转角度,计算出了在每个Δt伺服周期内的单个微元的位移量,由步进电机的脉冲当量得到每个微元所需的步进电机的脉冲个数.自主划分时间段,并计算了三组步进电机各自应发出的脉冲数和脉冲数在该时段的分布.最后分析了此加工工序选取微元时的舍入误差、插补误差和脉冲当量分配不均引起的累计误差.     

磨矿分级过程的混合智能建模与仿真

针对具有非线性、多变量、参数时变、边界条件波动等综合复杂特性的磨矿分级过程,基于物料平衡理论建立球磨机与泵池的动态模型,结合机理模型与经验知识建立有用功率TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模型来确定粒度选择函数,给出旋流器分级经验模型,并基于径向基网络(RBFN)计算溢流浓度和对溢流粒度分布误差进行补偿,研制了可进行磨矿分级过程动态仿真的混合智能模型.用某铁矿选矿厂二段磨矿闭路实际生产数据进行仿真实验,在旋流器给矿控制量和新给入矿浆流量、浓度、粒度波动下,模型的仿真结果与磨机有用功率实际值变化趋势相同.