基于單神經(jīng)元PID的全尾砂膏體制備控制系統(tǒng)仿真研究
本文選題:全尾砂膏體充填 + 雙閉環(huán)比值。 參考:《南華大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:全尾砂膏體充填技術(shù)是充填采礦的最新技術(shù),利用該技術(shù)將尾砂制備成膏體充填料回填到井下,有助于解決尾砂所造成的環(huán)境污染問(wèn)題,可以減輕采空區(qū)所造成的地面沉陷,還可以提高資源的利用率,因而不斷受到重視。黑龍江某鉬礦因采空區(qū)塌陷,影響了正常生產(chǎn),決定采用全尾砂膏體充填技術(shù)來(lái)治理。全尾砂膏體制備工藝控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)全尾砂膏體充填技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù),本課題是“全尾砂膏體充填料制備與輸送工藝研究”的子課題,針對(duì)該礦膏體制備控制系統(tǒng),對(duì)控制系統(tǒng)的控制方案和控制器算法進(jìn)行了分析、設(shè)計(jì)和研究。首先,對(duì)該礦的尾砂的基本物理、化學(xué)性質(zhì)和粒級(jí)粒徑組成進(jìn)行了測(cè)試和分析,通過(guò)分析說(shuō)明了該礦的尾砂適合用于制備全尾砂膏體。然后進(jìn)行了全尾砂膏體充填料的流變?cè)囼?yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn),得到了制備膏體的工程配比參數(shù),同時(shí)確定了全尾砂膏體制備方案。其次,分析了膏體制備過(guò)程的難度和目標(biāo),確定了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),對(duì)各流量控制回路進(jìn)行了設(shè)計(jì),結(jié)合前面對(duì)于工藝特性參數(shù)的分析,選擇了雙閉環(huán)比值控制方式并選擇了尾砂流量做為主動(dòng)量,分析了比值系數(shù)與灰砂比的關(guān)系,并對(duì)比值系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。最后,介紹了使用廣泛的常規(guī)PID算法及其局限性,因而決定選擇采用具有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)能力的單神經(jīng)元PID控制算法。再根據(jù)控制方案和控制算法在MAtl AB中建立了膏體制備的Simulink模型,并對(duì)模型在脈沖干擾和白噪聲干擾下各流量回路的響應(yīng)進(jìn)行了研究分析,根據(jù)分析結(jié)果可知雙閉環(huán)比值控制方案適用于全尾砂膏體制備過(guò)程,采用單神經(jīng)元PID算法比常規(guī)PID算法要更好。
[Abstract]:The whole tailings paste filling technology is the latest technology of filling mining. Using this technology to prepare paste filling material back to the underground is helpful to solve the environmental pollution problem caused by tailings and to reduce the ground subsidence caused by goaf area, so as to solve the problem of environmental pollution caused by tailings, and to reduce the ground subsidence caused by goaf, so as to solve the problem of environmental pollution caused by tailings. It can also improve the utilization of resources, so it has been paid more and more attention. A molybdenum mine in Heilongjiang province was controlled by paste filling technology due to caving in goaf and affecting normal production. The control technology of whole tailings paste preparation technology is the key technology to realize the whole tailings paste filling technology. This subject is a sub-topic of "study on the preparation and transportation technology of the whole tailings paste filling material", aiming at the plaster preparation control system of the mine. The control scheme and controller algorithm of the control system are analyzed, designed and studied. Firstly, the basic physical, chemical properties and particle size composition of the tailings are tested and analyzed. The results show that the tailings of the mine are suitable for the preparation of whole tailing paste. Then the rheological test and strength test of the whole tailing paste filling material were carried out, and the engineering proportioning parameters of the paste were obtained, and the preparation scheme of the whole tailing paste was determined at the same time. Secondly, the difficulty and target of the paste preparation process are analyzed, the structure of the control system is determined, and the flow control loops are designed. The double closed loop ratio control mode and tailings flow rate are selected as active quantities. The relationship between ratio coefficient and ratio of ash to sand is analyzed and calculated by comparing the value coefficient. Finally, the conventional PID algorithm and its limitations are introduced, so it is decided to choose a single neuron PID control algorithm with adaptive and self-learning ability. Then, according to the control scheme and control algorithm, the Simulink model of paste is established in MAtl AB, and the response of each flow loop under impulse interference and white noise interference is studied and analyzed. According to the analysis results, the double closed loop ratio control scheme is suitable for the whole tailings paste preparation process, and the single neuron PID algorithm is better than the conventional PID algorithm.
【學(xué)位授予單位】:南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TD67;TP273
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,本文編號(hào):1808161
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