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.     

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.     

RBF神经网络与模糊理论相结合的磨矿分级智能控制方法

将RBF神经网络和模糊理论结合起来,提出了一种基于RBF神经网络和模糊理论实现智能控制的方法。该方法能够有效克服磨矿效率和旋流器入口压力等波动引起的扰动,使磨矿浓度和溢流粒度的波动减小,为浮选过程产品品位改善及产量提高创造了有利条件,在技术上实现了优化磨矿分级过程。该分析过程相对简单,网络学习训练时间少,学习精度高,估计值与分析值拟合非常好。仿真表明这类智能控制器可用于难以建立数学模型的控制系统。     

基于案例推理的磨矿分级系统智能设定控制

针对磨矿分级过程的关键工艺指标磨矿粒度难以用常规控制方法进行有效控制的难题,将智能设定方法与常规控制相结合,提出了基于案例推理的磨矿分级系统智能设定控制方法.以粒度指标的区间控制为目标,依据边界条件和运行工况等信息,由智能设定模型自动更新各基础控制回路的设定值,避免了人工设定的主观性及随意性,各控制回路跟踪更新的设定值,从而将粒度控制在目标范围内.该方法已成功应用于某赤铁矿选厂的磨矿分级过程,应用效果表明提出的方法是有效的.     

基于人工神经网络的油水旋流分离器分离性能预测

采用改进的BP神经网络模型模拟水力旋流器的油水分离过程.根据水力旋流器的实际运行条件,确定旋流器模型设计中的优化神经网络结构,将遗传算法用于优化三层BP神经网络的初始权重,采用PRP共轭梯度法优化BP算法.结果表明,采用人工神经网络模型预测油水分离水力旋流器的分离性能是切实可行的,它能成功地模拟旋流器的分离过程,进而实现旋流器操作控制的优化.     

基于软PLC技术的磨矿过程运行控制系统及实验

为解决具有综合复杂特性的磨矿生产过程运行控制实验研究的难题,开发了由运行监视子系统、运行控制子系统、虚拟执行机构与检测装置和虚拟对象子系统组成的运行控制半实物仿真系统.本系统采用软PLC技术构建的嵌入式控制器实现实时运行控制,采用基于C sharp语言开发的过程监测软件进行在线监测,并集成执行机构与检测运算模型和虚拟过程对象,具有实时性高、移植性好、面向工业实际等特点.基于运行控制实验系统的结果表明,该系统能够为运行控制方法的研究提供一个高效、便捷的验证环境,为运行控制算法的进一步工业应用奠定基础.     

HTR-10直流蒸汽发生器动态特性的仿真研究

研究蒸汽发生器的动态特性 ,可以为控制系统的分析设计提供依据 ,提高它的运行水平。为此 ,建立了 1 0 MW高温气冷堆 (HTR- 1 0 )蒸汽发生器的动态模型 ,较全面地反映了在功率运行范围内螺旋管直流蒸汽发生器的分布性、非线性及动态特性。在此基础上进行了详尽的仿真 ,结果表明 ,该模型的静态仿真值与静态设计值及实验值相符合 ;仿真动态过程符合热工水力学及其定性机理分析结果。这些结果对于设计蒸汽发生器的控制系统具有非常重要的意义。     

铁尾矿分级水力旋流器的数值仿真

本文应用计算流体力学软件FLUENT,采用雷诺应力模型(RSM)对选矿厂的铁尾矿进行分级的水力旋流器的运动规律进行了数值仿真,揭示了其压力,速度和体积分数的分布规律,为选矿厂如何使用水力旋流器提供了理论的参考价值。     

440 t/h循环流化床锅炉汽水系统的仿真

以440 t/h锅炉系统为研究对象,根据系统的特点,采用模块化建模的方法,建立了电站锅炉系统的动态数学模型.在动态数学模型的基础上,采用高级连续系统仿真语言（ACSL）建立了对象的仿真模型.通过仿真分析证明了模型的正确性,该仿真模型有助于判断汽水侧动态过程对锅炉运行的影响,对锅炉设计和优化运行具有一定的指导意义.     

双定子永磁无刷电机建模及其控制方法探析

本文建立了一个在双定子永磁无刷电机的三相定子坐标系中的数学模型,并在这个模型中,使用计算机的Matlah/Simulink建立起定子永磁无刷电机原型本体的仿真模型和控制该仿真模型的系统模型。为研究计算机的系统模型对双定子永磁无刷电机的仿真控制策略,使用了基于id=0的矢量控制手段确定双定子永磁无刷电机的动态运行性能。研究结果不仅表明了该仿真模型建立的正确性,而且针对双定子永磁无刷电机在运行时需要的控制方法进行了探究。     

水力旋流器内油水分离过程的三维数值模拟

由于计算模型的局限性,目前对水力旋流器内两相湍流的模拟计算仅限于来流分散相浓度低于10%(体积分数,下同)的情况.文中利用Fluent软件,将多相流欧拉分析方法与各向异性的雷诺应力湍流模型相结合,实现了水力旋流器内油水分离过程的三维数值模拟并预测了分离效率.该模拟可用于来流分散相浓度超过10%、湍流具有各向异性的一般广义情形,展示了油水两相由开始的均相来流逐渐在旋流器内分离、聚合、迁移的过程.实测结果验证了文中对旋流器分离性能预测的正确性.     

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。     

基于人工神经网络的水力旋流器分离性能预测

水力旋流器分离过程复杂,其性能指标与影响因素之间属于典型的多维非线性关系。以往旋流器分离过程的理论和经验模型大多在特定的简化条件下得到,且预测单一。为了全面预测分离器性能指标,建立了三层BP神经网络模型,通过输入结构参数和操作参数,模拟输出分离粒径、生产能力、底流质量分数等多个分离性能指标。以生产能力为例,分析了神经网络与理论和经验模型计算值的预测精度。结果表明:在各传统预测公式中,庞学诗法的预测精度最高,误差为20.88%,与其相比,BP神经网络的预测误差仅为16.64%,优于其他各模型的预测精度,且能够实现性能指标的全面预测。人工神经网络是预测水力旋流器分离性能的可靠方法。     

单锥式油水分离旋流器内流场的数值模拟

为了研究水力旋流器用于油水分离的复杂情况,使用FLUENT软件中的多相流欧拉分析方法,结合雷诺应力湍流模型对单锥式旋流器的内部流场进行了数值模拟.分析了旋流器内部的体积浓度分布、压力分布,以及切向、轴向和径向速度分布的规律,揭示了油水两相流的分离特性.在不同流量下,计算出了旋流器的流量-效率曲线,计算结果与实验数据吻合较好,从而证明了该湍流模型和数值算法的可靠性.     

六自由度冗余度磨削机器人的运动仿真

应用等效运动模型法建立了六自由度串并联复合驱动型冗余度磨削机器人的运动方程，开发了运动仿真软件，分析了机器人的加工空间，给出了仿真软件的应用方法和实例。仿真结果表明，与其本体结构相比，该机器人具有较大加工空间。所开发的仿真软件是机器人设计、分析、编程及控制的重要基础模块。     

绳驱动并联打磨机构模糊控制策略

船舶坞修作为维护和修复船舶结构的关键环节,在船舶行业中扮演着重要的角色。然而,目前船舶坞修时表面打磨过程依赖于传统的人工作业,存在着效率低、工时长、危险性高等问题。为此,提出了一种新型绳驱动式打磨机构,该机构采用四根绳索驱动打磨装置实现三自由度的运动。首先,通过拉格朗日法建立系统的动力学模型;然后在动力学模型的基础上提出了一种带有绳索张力优化项的Fuzzy-PID(proportional integral derivative)控制策略,该控制策略可以实现精确的轨迹跟踪并保证绳索处于张紧状态;最后,通过数值仿真验证所提控制策略的有效性。结果表明,和绳牵引并联机器人上常用的PID控制相比,所提控制策略控制精度提高25%,具有较高的控制精度和稳定性。本文提出的绳驱动式打磨机构及其控制策略可为大型结构件表面处理和精密制造等应用提供一定理论支持。     

不同密度的单一物料及其混合物料分级特性

以水力旋流器作为分级设备，通过采用单一物料和混合物料进行分级试验，研究了不同密度颗粒的分级行为。试验结果表明：混合物料的分级行为等于组成该混合物料不同密度颗粒分级行为的线性叠加。     

水泥厂磨矿过程模拟

对磨矿过程进行模拟,是提高磨矿效率、降低磨矿能耗的基础研究。针对水泥厂的磨矿环节,进行了生产过程采样和实验室实验,以此为基础对磨矿过程进行了模拟研究。从一般的磨矿方程出发,经过对水泥厂的磨矿过程进行抽象,推导出适合于工业磨矿过程的数学模型。利用该模型对磨矿过程进行数学模拟,所得模拟产品的粒度分布曲线与实际产品的基本相似,这表明用适当的模型来模拟工业磨矿过程是可行的。     

石英玻璃微尺度磨削温度仿真与实验研究

建立了微磨削过程的传热模型,针对石英玻璃材料进行有限元仿真分析,探讨了微磨削过程中磨削热的分布情况,分析磨削用量对磨削温度的影响规律.利用粒度500#的微磨具对石英玻璃进行单因素磨削温度测量实验.仿真与实验结果表明:磨削区表面最高温度随切削深度的增大而升高,随磨削速度的加快而升高,实测最高磨削区温度仅为94.2℃,并没有出现磨削烧伤现象.